Surface pretreatments for medical application of adhesion

Medical implants and prostheses (artificial hips, tendono- and ligament plasties) usually are multi-component systems that may be machined from one of three material classes: metals, plastics and ceramics. Typically, the body-sided bonding element is bone. The purpose of this contribution is to describe developments carried out to optimize the techniques , connecting prosthesis to bone, to be joined by an adhesive bone cement at their interface. Although bonding of organic polymers to inorganic or organic surfaces and to bone has a long history, there remains a serious obstacle in realizing long-term high-bonding strengths in the in vivo body environment of ever present high humidity. Therefore, different pretreatments, individually adapted to the actual combination of materials, are needed to assure long term adhesive strength and stability against hydrolysis. This pretreatment for metal alloys may be silica layering; for PE-plastics, a specific plasma activation; and for bone, amphiphilic layering systems such that the hydrophilic properties of bone become better adapted to the hydrophobic properties of the bone cement. Amphiphilic layering systems are related to those developed in dentistry for dentine bonding. Specific pretreatment can significantly increase bond strengths, particularly after long term immersion in water under conditions similar to those in the human body. The bond strength between bone and plastic for example can be increased by a factor approaching 50 (pealing work increasing from 30 N/m to 1500 N/m). This review article summarizes the multi-disciplined subject of adhesion and adhesives, considering the technology involved in the formation and mechanical performance of adhesives joints inside the human body

Minoritetsspråklige elever i Norge og Skottland : en komparativ studie av skolerelaterte forklaringer til at prestasjonsgapet mellom minoritetsspråklige elever og majoritetsspråklige elever i lesing på landets hovedspråk er større i Norge enn i Skottland

Sammendrag Tittel: Minoritetsspråklige elever i Norge og Skottland- en komparativ studie av mulige skolerelaterte forklaringer til at minoritetsspråklige elever presterer bedre i Skottland enn i Norge i lesing på landets førstespråk. Av: Margrethe Herø Kontaktadresse: NLA Høgskolen, Bergen Innlevering: Høst 2013 Masteravhandlingen er en komparativ studie der skolesystem, læreplaner, og innvandrerne som gruppe blir sammenlignet og analysert for å finne svar på problemstillingen: Hva kan være mulige skolerelaterte forklaringer til at prestasjonsgapet i lesing på minoritetsspråklige elevers andrespråk i forhold til majoritetsspråklige elevers førstespråk er større i Norge enn i Skottland? Jeg har forsøkt å finne mulige forklaringer til problemstillingen med utgangspunkt i teori om tospråklighet. Ved analysen av skolesystemet og læreplanene har jeg funnet ut av verken Skottland eller Norge følger den internasjonale forskningen som er gjennomført når det gjelder tospråklighet, og ingen av læreplanene har en målsetting om funksjonell tospråklighet Norge har i motsetning til Skottland en lovfestet rett til morsmåls- og andrespråksundervisning for minoritetsspråklige elever. Likevel var prestasjonsgapet i 2001 og 2006 større i Norge enn i Skottland. Ved sammenligning av innvandrerne som gruppe i Norge og Skottland har jeg funnet ut at innvandrernes kjennskap til det engelske språket i Skottland i forhold til innvandrernes kjennskap til norsk i Norge ikke alene kan forkare prestasjonsgapet. Store deler av innvandrerne i Skottland kommer fra Øst-Europa, og har ofte mindre kjennskap til engelsk enn innvandrerne fra Samveldelandene utenfor Europa. Dessuten er engelsk et mer krevende språk å lære da engelsk er et ikke-transparent språk i motsetning til norsk som er semitransparent (Helland, 2012, s. 176-177). 6 I sammenligningen og analysen av skolesystemet og læreplanene i de to landene kom jeg frem til flere interessante skolerelaterte forklaringer: Den skotske skolen har et sterkere lokalstyre enn den norske skolen, noe som medfører at den enkelte skole har større mulighet til å gjøre egne valg og prioriteringer. Sterkere lokalstyre i Skottland gir større muligheter for å tilpasse undervisningen fordi lærerne står friere når det gjelder valg av metode, lærestoff, arbeidsmåter og hva en ønsker å vektlegge i skolen. I Norge ble mye tid brukt på prosjektarbeid, noe som medførte mindre en-til-en undervisning. Læreplanen i Skottland (5-14 Curriculum Guidelines og tilleggsdokumenter) kan vise til mer positive holdninger i forhold til innvandring, minoritetsspråklige elever og tospråklighet enn læreplanen i Norge (L97 og veiledningsdokumenter). I Skottland blir morsmål og tospråklighet fremmet som en ressurs for alle elevene i skolen. I Norge blir morsmål kun sett på som et redskap for å lære norsk, og ikke som en ressurs for alle elevene i skolen. De mulige forklaringene til problemstillingen er sammensatt, da det er mange ulike faktorer som må samvirke på en god måte for at resultatene til minoritetsspråklige elever i lesing på andrespråket skal bli bedre. Avhandlingen viser at holdningene uttrykt i læreplan, organisering av undervisning og arbeidsmåter, og målsettingen om å bli additiv tospråklig må virke sammen positivt da dette vil gi større mulighet for å forbedre prestasjonene. Det beste tiltaket er å gi minoritetsspråklige elever et kvalitetsmessig godt og helhetlig tilbud i skolen der målet er at elevene skal bli funksjonelt tospråklige. Dette vil føre til et mindre prestasjonsgap mellom minoritetsspråklig elever og majoritetsspråklige elever når det gjelder lesing på landets majoritetsspråk

Experimental Investigations of Single Oil Droplet Breakage in a Turbulent Water Flow

Multiphase flow and the transient behavior of the dispersed phase is important to numerous industrial applications. Predictive modeling of the dispersed phase would be beneficial in designing, for example, phase separation equipment. A possible framework for modeling of the dispersed phase is the population balance equation. As the dispersed phase may undergo breakage, the breakage phenomena must be sufficiently understood to formulate universally predictive models describing the breakage processes. However, additional data from experimental investigations is required as the current understanding of the breakage phenomena is not at the required level. In this work, the breakage phenomena are investigated experimentally by high-speed imaging of single octanol droplets in a turbulent water flow. A new experimental facility has been designed and constructed to perform the investigation. To determine the design criteria of the experimental facility the derivation of available turbulent breakage models was examined. In addition, a review of previous experimental setups and a review of isotropic turbulence facilities were performed. Four criteria were identified as critical for experimental investigation of turbulent droplet breakage. One, single droplets should be considered. Two, the entire breakage event must be observed by high-speed imaging and the procedure for extracting data must be transparent and well defined. Three, the experiments must be repeatable and reproducible as several experiments under the same conditions are required. Four, the region of breakage should be defined by known local flow conditions exhibiting low gradients in the turbulence level. To fulfill the determined criteria, a facility utilizing channel flow was constructed. A LDV investigation was performed to characterize the continuous flow conditions. The resulting instantaneous velocity measurements were used to obtain the turbulent kinetic energy. Taylor's frozen hypothesis was used for estimating two-point correlations, which were used to obtain the turbulent kinetic energy dissipation rate. A well-defined image analysis procedure was defined, elucidating the procedure of interpreting individual videos of breakage. Two interpretations of the breakage event, the initial breakage event definition and the cascade breakage event definition, were considered in the analysis. To combine the information obtained from several videos, a clearly defined statistical analysis procedure was provided. In the procedure a quantitative precision of the measured quantities were obtained using 95% confidence intervals. Based on the statistical procedure it was determined that the number of investigations required for statistically relevant results were ~30. Single octanol droplet experiments were performed and investigated to elucidate the breakage phenomena. The impact of both the mother drop size and the turbulence characteristics could be investigated, as each breakage event was associated with known local flow conditions from the LDV investigation. Known model concepts could be fitted to the data for the breakage time and the breakage probability with reasonable accuracy. However, the model coefficients were different from previous investigations, thus the models can not be considered to be universal. The average number of daughters and the daughter size distribution function exhibits behaviors which are not in agreement with available model concepts

Programming turbulence models in FORTRAN

The two-equation turbulence models Wilcox k-omega and Menter k-omega SST are programmed in FORTRAN and tested on the cases channel flow and backward-facing step. A short time step and a good initial field is required to obtain a solution. Results are adequate for most engineering purposes with a 15 \% error in predicted reattachment length. Gain from parallel programming is only found on the elliptic equation solver

En analyse av kravet om årsakssammenheng mellom opplysningsplikten i strl. § 378 og en eventuell skattebesparelse - Kan man straffes for skattesvik selv om opplysningssvikten er uten betydning for korrekt ligning?

Oppgaven omhandler vilkåret "kan føre til skattemessige fordeler" i straffeloven § 378.

Energy efficient hot water production, storage and recovery of heat on a RoPax-vessel

Den maritime næringen er forpliktet til å slippe ut mindre klimagasser for å møte et- terspørselen og kravene til bærekraftige løsninger. En av løsningene innebærer å forbedre de allerede eksisterende fremdrifts- og hjelpesystemene ombord. Gitt disse utfordringene, har ønsket om energieffektivisering introdusert ny teknologi. Noen av disse er basert på gjenvinning og lagring av spillvarme. Ulmatec Pyros Waste Energy Management System reduserer drivstofforbruket og utslipp ved aktiv utvinning av eksisterende energitap. Systemet utnytter mest mulig av spillvar- men og sikrer distribusjon til alle aktuelle forbrukere ombord. Typiske forbrukere er tank- og romoppvarming, klimaanlegg og andre varmtvannsforbrukere. Varmegjenvin- ningen utføres av eksosgassgjenvinnere, som er plassert på toppen av hovedmotorene. Gjenvinnerene henter varmen fra eksosgassen og bruker den til å varme opp vann. Når det er overskudd av gjenvunnet varme, kan varmen lagres i termiske energilag- ringssystemer ved å bruke innkapslede faseendrende materialer som lagringsmedium. Beregninger på gjenvunnet varme, energibehov og overskuddsenergi ble gjennomført i Excel, ved å bruke driftsdata gitt av Ulmatec Pyro. Resultatene gjorde det mulig å simulere hvordan integrering av termisk energilagring på virker Ulmatec Pyros system. Ideelt sett er ideen å lagre energi på samme måte som vi lagrer elektrisk energi i batterier. I faseendrende materialer kan latent varmelagring utnyttes gjennom endringer i stoffets tilstand fra flytende til fast, og fast til flytende. Under disse overgangene kan varme tilføres eller trekkes ut. De fem materialene som ble undersøkt som lagringsmedier var Acetamid, Xylitol, ATP 78, ATS 84 og ATS 89. Disse ble valgt som passende alternativer basert på fusjonsvarme og smeltetemperatur, fordi systemet har en spesifikk driftstemperatur. På et fartøy, hvor det ofte er vektbegrensninger og begrenset plass, er størrelsen og vekten på hver enkelt komponent avgjørende. Derfor sammenlignes vekten og volumet av hvert ma- teriale. I systemet som ble undersøkt, viste Xylitol seg å være det best egnede materialet. Ved å beregne CO2 utslipp og drivstoffrelaterte kostnader, ble hver lagringskapasitet med tilsvarende vekt og volum diskutert. Resultatene indikerte at lagringskapasitetene som ble undersøkt viste seg å være både miljømessig og økonomisk lønnsomt, ved integrering på et RoPax-fartøy. Imidlertid gjør praktiske begrensninger det upraktisk å installere store lagringssystemer i maskinrommet på et fartøy. Til tross for at den ikke er i stand til å lagre all overskuddsenergien, er den minste lagringskapasiteten som er undersøkt i stand til å redusere drivstofforbruket drastisk

Progress in Applied CFD. Selected papers from 10th International Conference on Computational Fluid Dynamics in the Oil & Gas, Metallurgical and Process Industries

Droplet size distributions in liquid-liquid turbulent flow are determined by droplet breakage and coalescence. The current understanding of these processes are not sufficient. An experimental study on single droplet breakage in turbulent flow, where coalescence can be neglected, is presented in this paper to study the droplet breakage mechanism. A rectangular channel consisting of a pair of opposite steel walls having a series of stationary protuberances to enhance turbulence level, and a pair of opposite glass walls that are smooth to facilitate image capture of the droplet breakage process is used as the droplet breakage channel. The commercial CFD code FLUENT is utilised to simulate the continuous single-phase flow in the droplet breakage channel with interest particularly in the turbulent characteristics such as the turbulent kinetic energy and turbulent energy dissipation rate, as these parameters are closely related to the droplet breakage process. The large eddy simulation (LES) method was used to provide detailed features of the flow. Results from LES were also compared with those from a RANS model (SST k-ω). The simulation results demonstrated that the turbulence level is enhanced across the pair of walls with protuberances. There are more coherent strong vortices in the region close to the wall with protuberances. Some preliminary experimental results on droplet breakage are also presented.publishedVersio

Experimental and numerical study on single droplet breakage in turbulent flow

Droplet size distributions in liquid-liquid turbulent flow are determined by droplet breakage and coalescence. The current understanding of these processes are not sufficient. An experimental study on single droplet breakage in turbulent flow, where coalescence can be neglected, is presented in this paper to study the droplet breakage mechanism. A rectangular channel consisting of a pair of opposite steel walls having a series of stationary protuberances to enhance turbulence level, and a pair of opposite glass walls that are smooth to facilitate image capture of the droplet breakage process is used as the droplet breakage channel. The commercial CFD code FLUENT is utilised to simulate the continuous single-phase flow in the droplet breakage channel with interest particularly in the turbulent characteristics such as the turbulent kinetic energy and turbulent energy dissipation rate, as these parameters are closely related to the droplet breakage process. The large eddy simulation (LES) method was used to provide detailed features of the flow. Results from LES were also compared with those from a RANS model (SST k-ω). The simulation results demonstrated that the turbulence level is enhanced across the pair of walls with protuberances. There are more coherent strong vortices in the region close to the wall with protuberances. Some preliminary experimental results on droplet breakage are also presented

Dissipation rate estimation in a rectangular shaped test section with periodic structure at the walls

An experimental study of turbulent flow concerning the characterization of turbulence by two-point correlation and estimations of the turbulent dissipation rate is presented. The fluid used is deionized water and the test section used was a square shaped channel of 24mm by 30mm on the cross section with a length of 1m. The test section also presented periodic baffle structure at two of the walls for enhancing and maintaining turbulence. The study consisted in the measurement of the velocities at different positions of the channel using Laser Doppler Velocimetry instrument (LDV), the velocity measurement obtained were used for estimating two point correlations using the Taylor's frozen hypothesis. Finally, the results from the two-point correlation were used for estimating the turbulent dissipation rate. Considering the difference in the methods for calculating the dissipation rate, a comparison of the accuracy of each method is presented. It was found that the methods presented in this work showed similar results and trends of the dissipation rate with respect to changes in flow condition and distance to the channel walls. However, better accuracy was obtained by estimating the dissipation rate using the second order structure function and the Kolmogorov's two-third law