Defect turbulence and generalized statistical mechanics

We present experimental evidence that the motion of point defects in thermal convection patterns in an inclined fluid layer is well-described by Tsallis statistics with an entropic index $q \approx 1.5$. The dynamical properties of the defects (anomalous diffusion, shape of velocity distributions, power law decay of correlations) are in good agreement with typical predictions of nonextensive models, over a range of driving parameters

Comparison of wear models using a lagrangian approach

Abrasive wear of hydraulic machines is commonly simulated with grid based methods. In this work we present a mesh-free approach for modeling abrasive wear. The transport fluid is modeled with the Smoothed Particle Hydrodynamics method. The ad- vantage of this method is the simple handling of free surfaces and complex interfaces, e.g., the interface between the fluid and the abrasive particles. The small solid particles and the boundary geometry of the machine are simulated with the Discrete Element Method. The amount of removed material on the boundary geometry is predicted with three wear models with different complexity. We simulate the impact of a free jet with particle load- ing on a simplified pelton bucket as working example. The resulting wear patterns of the three different wear models are analyzed and compared. In this work we take the parameters for the wear models from literature

A fully lagrangian approach for modeling abrasive wear

The decrease of efficiency of hydraulic machinery is a result of different mechanisms. The impairment of the performance, e.g. of a pump, caused by abrasive wear is thereby not negligible. Abrasive particles transported by the working fluid can lead to a mechanical damage of the surface of the hydraulic machinery components. In this work, a fully Lagrangian approach for modeling the process of abrasive wear is presented. The damage mechanism is a complex process that should be investigated during simulations with this approach. When analyzing abrasive wear of the components several facts have to be taken into account. For example, one important point that has to be taken into consideration is the shape of the abrasive particles, therefore a suitable model for the wear is applied. In contrast to classical computational fluid dynamic simulations, here the mesh-less Smoothed Particle Hydrodynamics method is used for the modeling of the fluid. The advantage in comparison to classical mesh-based methods, is the much easier description of the free surface of a fluid and the interface between the fluid and a solid body. The abrasive particles are modeled using the Discrete Element Method. For the modeling of the wear the erosion model of Finnie is applied. In this work the presented Lagrangian approach is used for the simulation of an impact of a free jet with loading and the analysis of the resulting wear. The boundary geometry is the bucket of a pelton turbine. First the theoretical background of this hybrid simulation approach is described and then the simulation results are discussed

Vergleich der Fruchtfolgewirkung von Kleegras mit Mulchnutzung und Soja - Ergebnisse zweier Dauerversuche

Gerade im viehlosen ökologischen Landbau ist die Fruchtfolge eine der wichtigsten Einflussgrößen, die den pflanzenbaulichen Erfolg bestimmen. Als Stickstoffquelle stehen neben Kleegras auch vermarktungsfähige Leguminosen wie Soja zur Verfügung. Zwei der Fruchtfolgen des Dauerfruchtfolgeversuchs an zwei Standorten der Landesanstalt für Landwirtschaft lassen einen Vergleich zwischen Soja und einjährigem Kleegras in ihrer Wirkung auf die Nachfrüchte Winterweizen und Sommergerste zu. Die Erträge und auch die Qualitäten sind nach Soja signifikant niedriger als nach Kleegras, was die geringere Vorfruchtwirkung von Soja bestätigt. Betrachtet man dagegen die durchschnittlichen Fruchtfolgeerträge in Getreideeinheiten pro Jahr, liegen diese in beiden Fruchtfolgen auf gleichem Niveau. Die Humusgehalte entwickelten sich seit Versuchsbeginn erwartungsgemäß: sie stiegen in der Fruchtfolge mit Kleegras an und verringerten sich in der Fruchtfolge mit Soja. Die Deckungsbeiträge sind sehr stark durch den Sojaertrag wegen seines hohen Erlöses beeinflusst. Am Versuchsstandort Viehhausen ist der durchschnittliche Fruchtfolgedeckungsbeitrag der Fruchtfolge mit Soja höher als in der Fruchtfolge mit Kleegras. Gegenteiliges ist am zweiten Standort Puch zu beobachten. Vor allem die Unkrautproblematik verursachte einen im Mittel um 20 dt/ha niedrigeren Sojaertrag in Puch. Der Sojaanbau in Viehhausen zeigt, dass diese Leguminose in Abhängigkeit der Umwelt ökonomisch betrachtet Kleegras ersetzen kann. Ob das dauerhaft in die Praxis umgesetzt werden kann, wird bezweifelt