Upwind Finite Element-PML Approximation of a Novel Linear Potential Model for Free Surface Flows Produced by a Floating Rigid Body

[Abstract] A novel linear potential model is presented to compute free surface flows of incompressible fluids produced by the motion of a floating rigid body in the presence of an underlying non-uniform flow. In particular, the proposed model enables the accurate numerical simulation of the Kelvin wake pattern in a computational domain of reduced size. The governing equations are obtained by using an Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) formulation which involves the underlying velocity of the fluid around the floating body assuming flat free surface, and a non-dimensional analysis to derive the novel linear system of equations for free surface flows. The discretization of the proposed model is made by a standard Galerkin finite element method, where a SUPG-inspired upwinding strategy has been used in combination with a Perfectly Matched Layer technique which allows truncating the original unbounded fluid domain without introducing spurious reflections in the Kelvin wake pattern. The numerical simulations computed with the proposed approach are compared with the results obtained by the classical linear potential model with uniform underlying flow and also with those from the full incompressible Navier–Stokes equations equipped with the k−ω SST turbulent model. This numerical comparison is discussed in terms of a classical hydrodynamic floating body benchmark involving the Wigley hull.The first two authors have been partially supported by FSE Galicia 2014-2020 and Xunta de Galicia under grant ED481A-2018/212; by Xunta de Galicia & ERDF under grant ED431C 2021/15 and by MICINN/Agencia Estatal de Investigacin & ERDF under the research project MTM2017-86459-R. The third author has been supported by MICINN & ERDF projects MTM2017-82724-R, PID2019-108584RB-I00, and also by ED431C 2018/33 - M2NICA (Xunta de Galicia & ERDF) and ED431G 2019/01 - CITIC (Xunta de Galicia & ERDF)Xunta de Galicia; ED481A-2018/212Xunta de Galicia; ED431C 2021/15Xunta de Galicia; ED431C 2018/33Xunta de Galicia; ED431G 2019/0

Topological and spectral properties of random digraphs

We investigate some topological and spectral properties of Erd\H{o}s-R\'{e}nyi (ER) random digraphs $D(n,p)$. In terms of topological properties, our primary focus lies in analyzing the number of non-isolated vertices $V_x(D)$ as well as two vertex-degree-based topological indices: the Randi\'c index $R(D)$ and sum-connectivity index $\chi(D)$. First, by performing a scaling analysis we show that the average degree $\langle k \rangle$ serves as scaling parameter for the average values of $V_x(D)$, $R(D)$ and $\chi(D)$. Then, we also state expressions relating the number of arcs, spectral radius, and closed walks of length 2 to $(n,p)$, the parameters of ER random digraphs. Concerning spectral properties, we compute six different graph energies on $D(n,p)$. We start by validating $\langle k \rangle$ as the scaling parameter of the graph energies. Additionally, we reformulate a set of bounds previously reported in the literature for these energies as a function $(n,p)$. Finally, we phenomenologically state relations between energies that allow us to extend previously known bounds

Transport studies in three-terminal microwave graphs with orthogonal, unitary, and symplectic symmetry

The Landauer-B\"uttiker formalism establishes an equivalence between the electrical conduction through a device, e.g., a quantum dot, and the transmission. Guided by this analogy we perform transmission measurements through three-port microwave graphs with orthogonal, unitary, and symplectic symmetry thus mimicking three-terminal voltage drop devices. One of the ports is placed as input and a second one as output, while a third port is used as a probe. Analytical predictions show good agreement with the measurements in the presence of orthogonal and unitary symmetries, provided that the absorption and the influence of the coupling port are taken into account. The symplectic symmetry is realized in specifically designed graphs mimicking spin 1/2 systems. Again a good agreement between experiment and theory is found. For the symplectic case the results are marginally sensitive to absorption and coupling strength of the port, in contrast to the orthogonal and unitary case.Comment: 6 pages, 6 figure

Computational and analytical studies of the Randic index in Erdös-Rényi models

In this work we perform computational and analytical studies of the Randic´ index R(G) in Erdös–Rényi models G(n, p) characterized by n vertices connected independently with probability p ∈ (0, 1). First, from a detailed scaling analysis, we show that R(G) = {R(G)}/(n/2) scales with the product ξ ≈ np, so we can define three regimes: a regime of mostly isolated vertices when ξ 10 (R(G) ≈ n/2). Then, motivated by the scaling of R(G), we analytically (i) obtain new relations connecting R(G) with other topological indices and characterize graphs which are extremal with respect to the relations obtained and (ii) apply these results in order to obtain inequalities on R(G) for graphs in Erdös–Rényi models.J.A.M.-B. acknowledges financial support from FAPESP (Grant No. 2019/06931-2), Brazil, and PRODEP-SEP (Grant No. 511- 6/2019.-11821), Mexico. J.M.R. and J.M.S. were supported in part by two grants from Ministerio de Economía y Competitividad, Agencia Estatal de Investigación (AEI) and Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) (MTM2016-78227-C2-1-P and MTM2017-90584-REDT), Spain

Evaluación de Perdidas debido a la Pudrición de Cápsulas en el Algodonero (Gossypium sp) en los Departamentos del Cesar y Magdalena.

El siguiente trabajo se realizó en las siembras de algodón en el segundo semestre de los años 1973 y 1974 de los departamentos del Cesar y Magdalena, con el objeto de evaluar las pérdidas por pudrición de las cápsulas en el algodonero (Gossypium sp) en dichos años y determinar las agentes causales de las pudriciones de las cápsulas en la región de estudio, lo mismo que su prevalencia. Una vez seleccionadas los municipios a visitar, en la zona escogida para el estudio, se viajó a dichas regiones, 15 días antes de la recolección en ambos semestres, con el objeto de seleccionar (al azar) los lotes y en cada uno de los lotes los sitios, según el hectareaje de cada lote. Cada sitio fue un segmento de tres metros medidos sobre los surcos, en los cuales se efectuaba el conteo de cápsulas sanas, cápsulas afectadas y se tornaron muestras de cápsulas afectadas, teniendo en cuenta el color de la pudrición. Las cápsulas afectadas por pudrición, tomadas como muestras, fueron empacadas en bolsas de polietileno para poder transportarlas al Laboratorio, donde eran analizadas bajo el microscopio, y se clasificaba según los signas (crecimiento de patógenos sobre las cápsulas). Esta clasificación era comprobada observando bajo el microscopio 5 placas, semipermanentes, preparadas de cápsulas afectadas con cada color de podredumbre y de los cultivos preparados con las mismas cápsulas por cada población. Se hicieron pruebas de patogenicidad en el umbráculo de la Universidad, sobre plantas de algodón previamente cultivadas en macetas, Las inoculaciones se realizaron en todas las cápsulas de una misma planta con un mismo crecimiento fungoso, después de hacer previamente pequeñas incisiones sobre las cápsulas. En total se encuestaron 130 lotes en los cuales se localizaron 3.244 sitios, representativos de 124.173 hectáreas sembradas de algodón en cada uno de los dos semestres. El municipio con mayor porcentaje de pudrición encontrada, fue el Copey. Los hongos hallados afectando las cápsulas en la zona estudiada fueron: Diplodia.Gossypina en la pudrición negro Fusarium sp (Probablemente F. monoliforme) en la pudrición rosada y Rhizopus Sp. La pudrición negra se encontró en mayor porcentaje que la pudrición rosada y la pudrición por Rhizopus solo se encontró en el municipio de Copey, en el lote número 100. En las inoculaciones no se observaron diferencias entre el crecimiento fungoso en las cápsulas inoculadas con el patógeno provenientes de los cultivos Puros en cajas Petri y el desarrollo de las infecciones originadas por las esporas tomadas directamente de la capsulas afectadas obtenidas del campo

Caracterización Mineralógica de Cálculos Salivales y Nasales

Dos rinolitos y dos cálculos salivales se han estudiado por diversas técnicas. El análisis por fluorescencia de Rayos-X revela la presencia de Calcio y Fósforo como elementos mayoritarios e impurezas de varios elementos (Na, Mg, Al, Si, S, Cl, K, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Cu y Zn). La difracción de rayos-X indica que las especies mineralógicas más frecuentes en los cálculos son fosfato tricálcico y apatitos. Un estudio paralelo por espectroscopia infrarroja entre los cálculos y sus productos calcinados también se ha llevado a cabo.Two rhinoliths and two salivary calculi were studied. X-ray fluorescence analysis reveals the presence of Ca and P as majority elements and several impurities in the specimens (Na, Mg, Al, Si, S, CI, K, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Cu & Zn). The X-ray powder patterns of the samples, show mainly tric\acium phosphate hydrate and apatites as mineralogical species. A comparative infrared study between the unheated and calcinated samples is shown

Communicative interaction in natural sciences lessons. A didactic analysis based on discursive circuits

En este trabajo se discute el rol de la comunicación en el aula de ciencias y se delimita una forma de análisis relacionada con circuitos de interacción discursiva. Se comparan tres tipos de circuitos para clases de ciencias experimentales: exposición abierta, diálogo guiado e indagación dialógica problematizadora. Los datos resumen los registros de un grupo de investigaciones interpretativas desarrolladas por el equipo en los últimos diez años, las cuales analizan el diálogo asociado a temas de ciencias y ciclos de actividad. Se presenta la escala de análisis resultante y los tipos de secuencia de intervenciones de docentes y alumnos. Desde las mismas se modelizan circuitos de comunicación que van desde la clase tradicional a una constructivista.Se concluye respecto a la necesidad de incluir la problemática de la comunicación en el aula a lo largo de la práctica educativa y de los procesos de formación docente, haciéndola formar parte tanto del diseño, como del desarrollo y evaluación de la tarea docente.This work argues the role of communication in natural sciences classrooms and delimits a way of analysis in relation to interactive discursive circuits. Three types of circuits for experimental sciences lessons are compared: open exposition, guided dialog and problematic dialogic inquiry. The data summary the records of a group of interpretative research developed by the team in the last years ten years, which analyses the dialogue associated with science topics and cycles of activity. The resulting scale of analysis and types of intervention sequences held by teachers and students are presented. Based on them, communication circuits are modeled ranging from the traditional classroom to a constructivist one. It is concluded in relation to the need of including the problem of communication in the classroom throughout the educational practice and the processes of teacher training, making it part of the design, development and evaluation of the teaching task

Caracterización Mineralógica de Cálculos Salivales y Nasales

Two rhinoliths and two salivary calculi were studied. X-ray fluorescence analysis reveals the presence of Ca and P as majority elements and several impurities in the specimens (Na, Mg, Al, Si, S, CI, K, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Cu and Zn). The X-ray powder patterns of the samples, show mainly tricalcium phosphate hydrate and apatites as mineralogical species. A comparative infrared study between the unheated and calcinated samples is shown.Dos rinolitos y dos cálculos salivales se han estudiado por diversas técnicas. El análisis por fluorescencia de Rayos-X revela la presencia de Calcio y Fósforo como elementos mayoritarios e impurezas de varios elementos (Na, Mg, Al, Si, S, Cl, K, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Cu y Zn). La difracción de rayos-X indica que las especies mineralógicas más frecuentes en los cálculos son fosfato tricálcico y apatitos. Un estudio paralelo por espectroscopia infrarroja entre los cálculos y sus productos calcinados también se ha llevado a cabo