Instability onset for submerged cylinders

This paper describes how the global stability of a circular cylinder is affected when submerged in a two-phase gravitational flow. The flow behavior is governed by both the Reynolds and the Froude number, while the depth of the cylinder has been varied to create different scenarios for the stability analysis. The baseflow obtained by the numerical solution of the 2D Navier-Stokes equations has been analyzed, and the first bifurcation (i.e. Hopf type) has been explored for different depths, Reynolds and Froude numbers. In addition to the typical vortex shedding instabilities associated to isolated cylinders, the presence of an interface between fluids creates new instabilities associated with the free surface that present more complex and deformed structures. According to the region of the parameter space studied here, two main causes of instabilities have been found: the ones provoked by vortex shedding on the cylinder wake (wake instabilities) at low Froude numbers and the ones produced by the free surface deformation (free surface instabilities) at high Froude numbers. When instabilities are related to vortex shedding, the critical Reynolds number and the frequency of the most unstable mode are comparable to the classical solution without free surface and gravity effects. In all cases, the shape of the most unstable mode is deformed and distorted according to the free surface location, while the critical Reynolds numbers and the frequency associated to the perturbation are both affected by the gravity and the free surface presence.Fil: González-Gutierrez, Leo M.. Universidad Politécnica de Madrid; EspañaFil: Gimenez, Juan Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales. Universidad Nacional del Litoral. Centro de Investigaciones en Métodos Computacionales; ArgentinaFil: Ferrer, Esteban. Universidad Politécnica de Madrid; Españ

Exploring the relationship between gene expression and topological properties of Arabidopsis thaliana interactome network.

The aim of this study is to integrate and link up transcriptomic data with biological networks approaches. The main objective was to determinate the correlation of transcriptomic profiles with PPI topology, seeking to demonstrate relational or structural patterns within the network internal organization

Cómputo de coeficientes de presión inducidos por el viento en edificios

Es importante conocer los coeficientes de presión (Cp) sobre las superficies de los edificios para la simulación energética de los mismos (BES, del inglés Building Energy Simulation), en particular para simular las infiltraciones de aire y la ventilación natural. Actualmente en BES, la forma más empleada de determinación de estos coeficientes es a través de correlaciones analíticas calibradas con mediciones experimentales para formas simples (solo rectangulares). Si los edificios en estudio presentan formas más complejas, una alternativa es recurrir a ensayos en túneles de viento, con el costo económico que esto conlleva. En este contexto, diversas publicaciones proponen al CFD como una herramienta factible para el cómputo de los Cp, pero también hacen alusión a la necesidad de validaciones más exhaustivas sobre la configuración general del CFD y la influencia de esta en sus resultados, haciendo princial hincapié en los modelos de turbulencia a utilizar. En base a mediciones experimentales tomadas de la base de datos del Tokyo Polytechnic University, en este trabajo se estudiará la configuración adecuada para replicar las condiciones y resultados de los experimentos teniendo en cuenta aspectos como condiciones de borde, convergencia en malla, modelos de ley de pared, requerimientos de y+, y modelos de turbulencia empleados. Los resultados obtenidos de las simulaciones se comparan con los datos experimentales analizando los perfiles de presión y cuantificando los errores para cada superficie. Finalmente se proponen estrategias de calibración de los modelos empleados en el CFD a través de técnicas de optimización.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 18Facultad de Ingenierí

Cómputo de coeficientes de presión inducidos por el viento en edificios

Es importante conocer los coeficientes de presión (Cp) sobre las superficies de los edificios para la simulación energética de los mismos (BES, del inglés Building Energy Simulation), en particular para simular las infiltraciones de aire y la ventilación natural. Actualmente en BES, la forma más empleada de determinación de estos coeficientes es a través de correlaciones analíticas calibradas con mediciones experimentales para formas simples (solo rectangulares). Si los edificios en estudio presentan formas más complejas, una alternativa es recurrir a ensayos en túneles de viento, con el costo económico que esto conlleva. En este contexto, diversas publicaciones proponen al CFD como una herramienta factible para el cómputo de los Cp, pero también hacen alusión a la necesidad de validaciones más exhaustivas sobre la configuración general del CFD y la influencia de esta en sus resultados, haciendo princial hincapié en los modelos de turbulencia a utilizar. En base a mediciones experimentales tomadas de la base de datos del Tokyo Polytechnic University, en este trabajo se estudiará la configuración adecuada para replicar las condiciones y resultados de los experimentos teniendo en cuenta aspectos como condiciones de borde, convergencia en malla, modelos de ley de pared, requerimientos de y+, y modelos de turbulencia empleados. Los resultados obtenidos de las simulaciones se comparan con los datos experimentales analizando los perfiles de presión y cuantificando los errores para cada superficie. Finalmente se proponen estrategias de calibración de los modelos empleados en el CFD a través de técnicas de optimización.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 18Facultad de Ingenierí

Cómputo de coeficientes de presión inducidos por el viento en edificios

Es importante conocer los coeficientes de presión (Cp) sobre las superficies de los edificios para la simulación energética de los mismos (BES, del inglés Building Energy Simulation), en particular para simular las infiltraciones de aire y la ventilación natural. Actualmente en BES, la forma más empleada de determinación de estos coeficientes es a través de correlaciones analíticas calibradas con mediciones experimentales para formas simples (solo rectangulares). Si los edificios en estudio presentan formas más complejas, una alternativa es recurrir a ensayos en túneles de viento, con el costo económico que esto conlleva. En este contexto, diversas publicaciones proponen al CFD como una herramienta factible para el cómputo de los Cp, pero también hacen alusión a la necesidad de validaciones más exhaustivas sobre la configuración general del CFD y la influencia de esta en sus resultados, haciendo princial hincapié en los modelos de turbulencia a utilizar. En base a mediciones experimentales tomadas de la base de datos del Tokyo Polytechnic University, en este trabajo se estudiará la configuración adecuada para replicar las condiciones y resultados de los experimentos teniendo en cuenta aspectos como condiciones de borde, convergencia en malla, modelos de ley de pared, requerimientos de y+, y modelos de turbulencia empleados. Los resultados obtenidos de las simulaciones se comparan con los datos experimentales analizando los perfiles de presión y cuantificando los errores para cada superficie. Finalmente se proponen estrategias de calibración de los modelos empleados en el CFD a través de técnicas de optimización.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 18Facultad de Ingenierí

Hand Coverage

Hand and finger soft tissue defects have always represented a surgical challenge at any accident and emergency department. Techniques may vary from just direct closure of the wound to free tissue transfer. Knowledge of the main locoregional hand flaps is paramount to solve most of the soft tissue defects at this level. Flaps vary depending on their blood supply and design. Their vascularity might be at random, they can be pedicled with anterograde or reversed flow or they can rely on simple or complex free tissue transfer whose blood flow depends on vascular anastomosis. This article reviews all the main soft tissue local or locoregional reconstructive techniques for hands and fingers

Recent advances in the particle finite element method. Towards more complex fluid flow applications

One of the main drawbacks of the explicit integration using Eulerian formulations is the restricted stability of the solution with the time steps and with the spatial discretization. For the case of the Navier-Stokes equations, it is well known that the time step to be used in the solution is stable only for time step smaller than two critical values: the Courant- Friedrichs-Lewy (CFL) number and the Fourier number. The first one is concerning with the convective terms and the second one with the diffusive ones. Both numbers must be less than one to have stable algorithms. For convection dominant problems like high Reynolds number flows, the condition CFL<1 becomes crucial and limit the use of explicit method or outdistance it to be efficient. On the other hand, implicit solutions using Eulerian formulations is restricted in the time step size due to the lack of convergence of the convective non-linear terms. Both time integrations, explicit or implicit are, in most cases, limited to CFL no much larger than one. The possibility to perform parallel processing and the recent upcoming of new processors like GPU and GPGPU increase the possibilities of the explicit integration in time due to the facility to parallelize explicit methods having results with speedup closed to one. Although the incompressible condition cannot be solved explicitly, the solution of the momentum conservation equations with an explicit integration of the convective terms together with a parallel processing reduces considerably the computing time to solve the whole problem provided that a large time-step may be preserved independently to the discretization in space. Only to remember the new Particle Finite Element Method, called PFEM 2nd generation (PFEM-2) uses a Lagrangian formulation with an explicit time integrator without the CFL<1 restriction for the convective terms. This allows large timesteps, independent of the spatial discretization, having equal or better precision that an implicit integration. Moreover, PFEM-2 has two versions, one for moving mesh with permanent remeshing and one for fixed mesh [1]. In this lecture we will present some recent advances in the Particle Finite Element Method (PFEM) to solve the incompressible Navier- Stokes equations coupled with another fields like in multiphysics exploiting some nice features found in the fixed version. On the other hand we will also present the moving mesh version applied to multifluids using a parallel remeshing that makes this efficient in terms of cpu time. This updated proposal will be tested numerically and compared in terms of accuracy as in computing cpu time with other more standard Eulerian formulations

Water Oxidation at Hematite Photoelectrodes with an Iridium-Based Catalyst

The iridium complex [Cp*Ir(H2O)3](SO 4) was used as an organometallic source for the electrodeposition of iridium oxide onto Fe2O3. The new iridium-containing electrode allowed us to study the coupling between the photocatalytic properties of hematite and the electrocatalytic properties of the iridium-based material. A cathodic shift of the photocurrent for water oxidation upon electrodeposition of the iridium complex was observed, which increased with increasing surface concentration of IrOx on Fe2O3. The shift for the highest surface concentration of iridium tested amounts to 300 mV at 200 μA·cm-2 current density. The catalytic mechanism of the IrOx layer was unveiled by impedance spectroscopy measurements fitted to a physical model and can be explained on the basis of a highly capacitive layer, which enhances charge separation and stores photogenerated holes at Fe2O3, subsequently oxidizing water. These findings improve our understanding of the mechanism of water oxidation by heterogeneous Ir-based catalysts coupled to semiconductor electrodesJ.B. acknowledges support by projects from Ministerio de Economía y Competititvidad (MINECO) of Spain (Consolider HOPE CSD2007-00007) and Generalitat Valenciana (PROMETEO/2009/058). F.F.S. thanks the funding of University Jaume I- Bancaixa (Grant P1·1B2011-50). S.G. acknowledges support by MINECO of Spain under the Ramon y Cajal programme. Mrs. Encarna Blasco from the Instituto Tecnológico de Cerámica is acknowledged for carrying out the structural characterization by XPS. The SCIE of Universidad de Valencia is acknowledged for the SEM images

Control adaptable PID e identificación neuronal de un Vehículo Aéreo Autónomo (UAV) cuatrirotor usando filtro de Kalman extendido

En este artículo se presenta un nuevo algoritmo de seguimiento de trayectorias para un vehículo aéreo de cuatro rotores (cuatrirotor). El controlador PID propuesto se desarrolla siguiendo una técnica neuronal adaptable y su estabilidad es verificada por la teoría de Lyapunov aplicada en tiempo discreto. Además, se presenta la identificación neuronal del Vehículo aéreo autónomo (UAV, Unmanned Aerial Vehicles) de modelo dinámico, además es utilizado un filtro de Kalman extendido (EKF Extended Kalman Filter) para poder filtrar las señales del vehículo aéreo que están contaminadas por ruidos de medición y que pueden afectar a las señales intervinientes en la identificación. A continuación, los errores de salida son retropropagados a través de la red neuronal que fue identificada para ajustar las ganancias PID para reducir los errores de control. Finalmente, los resultados experimentales se presentan utilizando un vehículo aéreo cuatrirotor, y además se realizó una comparación de la propuesta presentada con un controlador PID clásico de ganancia fija.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV no 29Facultad de Ingenierí