Luminaire layout: Design and implementation

The information contained in this report was presented during the discussion regarding guidelines for PAR uniformity in greenhouses. The data shows a lighting uniformity analysis in a research greenhouse for rose production at the Cornell University campus. The luminaire layout was designed using the computer program Lumen-Micro. After implementation of the design, accurate measurements were taken in the greenhouse and the uniformity analysis for both the design and implementation were compared. A study of several supplemental lighting installations resulted in the following recommendations: include only the actual growing area in the lighting uniformity analysis; for growing areas up to 20 square meters, take four measurements per square meter; for growing areas above 20 square meters, take one measurement per square meter; use one of the uniformity criteria and frequency graphs to compare lighting uniformity amongst designs; and design for uniformity criterion of a least 0.75 and the fraction within +/- 15% of the average PAR value should be close to one

Deviation from the Fourier law in room-temperature heat pulse experiments

We report heat pulse experiments at room temperature that cannot be described by Fourier's law. The experimental data is modelled properly by the Guyer--Krumhansl equation, in its over-diffusion regime. The phenomenon is due to conduction channels with differing conductivities, and parallel to the direction of the heat flux.Comment: 9 pages, 4 figure

Variational Approach to Hard Sphere Segregation Under Gravity

It is demonstrated that the minimization of the free energy functional for hard spheres and hard disks yields the result that excited granular materials under gravity segregate not only in the widely known "Brazil nut" fashion, i.e. with the larger particles rising to the top, but also in reverse "Brazil nut" fashion. Specifically, the local density approximation is used to investigate the crossover between the two types of segregation occurring in the liquid state, and the results are found to agree qualitatively with previously published results of simulation and of a simple model based on condensation.Comment: 10 pages, 3 figure

Comparisons of luminaires: Efficacies and system design

Lighting designs for architectural (aesthetic) purposes, vision and safety, and plant growth have many features in common but several crucial ones that are not. The human eye is very sensitive to the color (wavelength) of light, whereas plants are less so. There are morphological reactions, particularly to the red and blue portions of the light spectrum but, in general, plants appear to accept and use light for photosynthesis everywhere over the PAR region of the spectrum. In contrast, the human eye interprets light intensity on a logarithmic scale, making people insensitive to significant differences of light intensity. As a rough rule, light intensity must change by 30 to 50% for the human eye to recognize the difference. Plants respond much more linearly to light energy, at least at intensities below photosynthetic saturation. Thus, intensity differences not noticeable to the human eye can have significant effects on total plant growth and yield, and crop timing. These factors make luminaire selection and lighting system design particularly important when designing supplemental lighting systems for plant growth. Supplemental lighting for plant growth on the scale of commercial greenhouses is a relatively expensive undertaking. Light intensities are often much higher than required for task (vision) lighting, which increases both installation and operating costs. However, and especially in the northern regions of the United States (and Canada, Europe, etc.), supplemental lighting during winter may be necessary to produce certain crops (e.g., tomatoes) and very useful to achieve full plant growth potential and crop timing with most other greenhouse crops. Operating costs over the life of a luminaire typically will exceed the initial investment, making lighting efficacy a major consideration. This report reviews tests completed to evaluate the efficiencies of various commercially-available High-Pressure Sodium luminaires, and then describes the results of using a commercial lighting design computer program, Lumen-Micro, to explore how to place luminaires within greenhouses and plant growth chambers to achieve light (PAR) uniformity and relatively high lighting efficacies. Several suggestions are presented which could encourage systematic design of plant lighting systems

Escola ambiental: transferência de tecnologias geradas pela Embrapa para a segurança alimentar e a valorização da agricultura urbana nas escolas da cidade de Belém, Pará.

Organizar e qualificar os conhecimentos e tecnologias sobre educação ambiental, segurança alimentar, cultivo de hortas, formação de pomares e a criação de abelhas sem ferrão adaptáveis ao cultivo em escolas; Implantar módulos de cultivos de hortifrutigrangeiros, de pomares e de criação de abelhas sem ferrão para demonstração de tecnologias visando contribuir para a formação educacional sobre educação ambiental e segurança alimentar; Desenvolver ações de comunicação para disseminar as iniciativas e os resultados do projeto; Capacitar agentes multiplicadores (professores, funcionários, alunos, familiares de alunos e etc.) para desenvolvimento da agricultura urbana através de ação educativa e melhoria de hábitos alimentares; Monitorar e avaliar os resultados e impactos das ações de TT

Produção sustentável de pimenta-do-reino em tutor vivo de gliricídia no estado do Pará: bases econômicas e de qualidade.

A pimenta-do-reino é a mais importante especiaria comercializada no mundo e como se trata de uma commodity, a tendência do mercado é a comercialização de produtos originados de sistemas de produção sustentáveis, com contribuição relevante do uso de tutor vivo de Gliricidia sepium L. em substituição ao estacão (tutor morto), na produção de pimenta-do-reino. Entretanto, a adoção desta tecnologia é limitada em decorrência da escassez de informações (irrigação, espaçamento, nutrição, manejo entre outros fatores de produção) sobre as interações entre o comportamento das cultivares de pimenteira-do-reino a esse tipo de tutor, para consolidação de um sistema de produção sustentável. Portanto, o estudo consiste em identificar as condições adequadas de irrigação e adubação em que a cultura da pimenteira-do-reino cultivada em tutor vivo tenha as exigências hídricas e nutricionais atendidas para a produção com qualidade e viabilidade econômica no Nordeste Paraense. Com o uso da irrigação, assinalou-se uma menor demanda hídrica com o uso de Gliricidia sepium no sistema de irrigação com duas linhas, e menor custo. A implantação do tutor vivo de gliricídia, com custos menores, comparados ao tutor morto, assegura recursos financeiros para a adoção de irrigação. No estabelecimento da cultura, referenda-se os níveis de adubação mínimos (60g de uréia, 40g de P2O5 e 70g de K2O por planta), que equivalem à recomendação de adubação na literatura. A qualidade da pimenta-do-reino produzida com o uso da gliricídia obteve incremento com relação aos índices de densidade, extrato etéreo e piperina. Os resultados desse estudo indicam evidentes contribuições do uso de tutor vivo de gliricídia na circularidade econômica da cadeia da pimenta-do-reino. Neste cenário, recomenda-se o estabelecimento de políticas públicas, voltadas ao desenvolvimento e validação de inovações tecnológicas que assegurem o incremento de produtividade, qualidade do produto e redução de riscos na cadeia produtiva da pimenta-do-reinoTese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Federal Rural da Amazônia, Belém, PA. Orientador: Joaquim Alves de Lima Junior; Coorientador: Oriel Filgueira de Lemos, Embrapa Amazônia Oriental

Numerical Investigation on the Fixed-Stress Splitting Scheme for Biot’s Equations: Optimality of the Tuning Parameter

We study the numerical solution of the quasi-static linear Biot equations solved iteratively by the fixed-stress splitting scheme. In each iteration the mechanical and flow problems are decoupled, where the flow problem is solved by keeping an artificial mean stress fixed. This introduces a numerical tuning parameter which can be optimized. We investigate numerically the optimality of the parameter and compare our results with physically and mathematically motivated values from the literature, which commonly only depend on mechanical material parameters. We demonstrate, that the optimal value of the tuning parameter is also affected by the boundary conditions and material parameters associated to the fluid flow problem suggesting the need for the integration of those in further mathematical analyses optimizing the tuning parameter.acceptedVersio