Modeling hydrodynamics of the flushing fluid intermittent flow in the hydraulic system of the diamond bit

Purpose. To study the effect produced by the intermittent flushing on hydrodynamic processes in the hydraulic system of a diamond bit. Methods. Mathematical modeling methods and CFD experiment. Findings. A mathematical model of hydrodynamic processes in the flushing ports of the drill bit hydraulic system in conditions of drilling with intermittent flushing is presented. Numerical study of hydrodynamic processes for symmetric intermittent flushing was conducted. The velocity and pressure fields in the flow of the drilling fluid (water) in the ports were obtained. It was shown that pressure changes significantly in the flow with formation of low pressure zones and low intensity vortex during the pause in feeding. Analysis of the obtained effects shows that the use of intermittent flushing allows to control the hydrodynamic processes and influence the diamond drill bit operation. Originality. Hydrodynamics of intermittent flow of the flushing fluid in the hydraulic system of drill bits was investigated for the first time ever. The obtained results are the basis to theoretical substantiation of technological effects during drilling with intermittent flushing, such as improving bottom hole cleaning from slurry and increasing drilling speed. Practical implications. The results of the study are important for developing a technique and technology of diamond drilling with intermittent flushing.Цель. Исследование влияния прерывистой промывке на гидродинамические процессы в гидравлической системе алмазной буровой коронки. Методика. Методы математического моделирования с использованием CFD эксперимента. Результаты. Представлена математическая модель гидродинамических процессов в промывочных каналах гидравлической системы буровой коронки при бурении с прерывистой промывкой. Выполнено численное исследование процессов гидродинамики для симметричной прерывистой промывки. Получены поля скорости и давления в потоке промывочной жидкости (воды) в каналах, показано существенное изменение давления в потоке с образованием зон пониженного давления, а также возникновение слабоинтенсивного вихревого течения в период паузы в подаче. Анализ полученных эффектов показывает, что использование прерывистой промывки позволяет управлять гидродинамическими процессами и оказывать влияние на работу алмазной буровой коронки. Научная новизна. Впервые исследована гидродинамика прерывистого потока промывочной жидкости в гидравлической системе буровых коронок. Полученные результаты являются основой для теоретического обоснования технологических эффектов при бурении с прерывистой промывкой: улучшения очистки забоя от шлама и увеличения скорости бурения. Практическая значимость. Результаты исследования представляют интерес для развития техники и технологий алмвзного бурения с прерывистой промывкой.Мета. Дослідження впливу переривчастої промивки на гідродинамічні процеси в гідравлічній системі алмазної бурової коронки. Методика. Методи математичного моделювання з використанням CFD експерименту. Результати. Представлено математичну модель гідродинамічних процесів у промивальних каналах гідравлічної системи алмазної бурової коронки при бурінні з переривчастою промивкою. Виконано чисельне дослідження процесів гідродинаміки для симетричної промивки. Отримані поля швидкості та тиску у потоці промивальної рідини (вода) в каналах, показано істотна зміна тиску в потоці з утворенням зон зниженого тиску, а також виникнення слабоінтенсивної вихрової течії під час паузи в подачі. Аналіз отриманих ефектів показує, що використання переривчастої промивки дозволяє керувати гідродинамічними процесами та впливати на роботу алмазної бурової коронки. Наукова новизна. Вперше досліджено гідродинаміку переривчастого потоку промивальної рідини в гідравлічній системі алмазних бурових коронок. Отримані результати є основою для теоретичного обґрунтування технологічних ефектів при бурінні з переривчастою промивкою: покращення очистки вибою свердловини від шламу та збільшення швидкості буріння. Практична значимість. Результати дослідження представляють інтерес для розвитку техніки та технології алмазного буріння з переривчастою промивкою.Авторы выражают благодарность сотрудникам механико-математического факультета Днепровского национального университета им. О. Гончара за консультации при подготовке работы

Free amino acids of the blood and some organs in hypokinesia

The metabolic fund of amino acids of the blood and tissues of rats under hypokinesia was investigated. The content of free amino acids was determined for the liver, kidney, brain, and the skeletal and cardiac muscles after established periods of hypokinesia. It was found that the total content of free amino acids in the experimental animals was, on the average 19 percent lower than in the controls. The results of the quantity of individual compounds indicate that the level of some were reduced while others were increased. It was also found that there was an unequal content of individual amino acids in the different tissues

Wind regime peculiarities in the lower thermosphere in the winter of 1983/84

Temporal variations of prevailing winds at 90 to 100 km obtained from measurements carried out in winter 1983 to 1984 at three sites in the USSR and two sites in East Germany are reported. These variations are compared with those of the thermal stratospheric regime. Measurements were carried out using the drifts D2 method (meteor wind radar) and the D1 method (ionospheric drifts). Temporal variations of zonal and meridional prevailing wind components for all the sites are given. Also presented are zonal wind data obtained using the partial reflection wind radar. Wind velocity values were obtained by averaging data recorded at between 105 and 91 km altitude. Wind velocity data averaged in such a way can be related to about the same height interval to which the data obtained by the meteor radar and ionospheric methods at other sites, i.e., the mean height of the meteor zone (about 95 km). The results presented show that there are significant fluctuations about the seasonal course of both zonal and meridional prevailing winds

The Cyclone meteor radar system for routine wind measurements in the lower thermosphere

A new meteor wind radar system called Cyclone was devised to extend and update the meteor radar network and for unattended operation. The Cyclone meteor radar system obtains information from four directions simultaneously. To automate data processing a special digital device was developed. An algorithm used to determine the Doppler shifts was adopted, which makes it possible to eliminate selectivity with respect to slow velocity meteor drifts. The operation of the Cyclone system is described

Оптимізація відновлювальної терапії в жінок із синдромом полікістозних яєчників після хірургічного лікування

Morpho-functional and ultrastructural characteristics of polycystic ovaries indicate their metabolic and structural changes. Functional ovarian failure causes the development of circulatory and tissue hypoxia in them. The consequence of these processes is the increased formation of reactive oxygen compounds that initiate enzymatic and non-enzymatic lipid oxidation, which leads to damage to the membrane structures of the ovary and causes an increase in the number of products with vasoconstrictor action, exacerbating the hypoxic state. The purpose of the work is to optimize regenerative therapy in women with polycystic ovary syndrome (PCOS) after surgical treatment. Material and methods. 112 women with PCOS were screened for surgical treatment due to lack of effect or partial effect of prior hormonal therapy. For the duration of the disease, women were divided into three groups: 1st group - 57 women with a duration of illness up to 2 years; Group 2 - 35 patients with the disease period from 2 to 5 years; Group 3 - 20 women with a disease duration of more than 5 years. The control group consisted of 20 practically healthy women of reproductive age. For the examination of women, used general clinical and laboratory methods, bimanual gynecological examination, cytological and colposcopic diagnosis, radiography of the skull. Results. On the background of a hypoxic condition in the vast majority of cases, women with PCOS increased the diameter of the ovaries by 1.5-2.5 times, as well as their volume, follicular index, surface area and ovary circle index. The ovarian sheath in most of the subjects was defined as a hyperherogenic formation of different thicknesses - from 0.2 cm to 0.7 cm. A significant proportion of women with PCOS revealed changes in the ratio of cortical substance and ovarian cerebellum. For a duration of more than 5 years, this process has been slower, and its manifestations have been less. The scheme of regenerative therapy with the inclusion of the drug quercetin, which produces antihypoxic and antioxidant action, is developed. Definite morphologic-functional characteristics testify that PCOS in ovaries develops metabolic and structural diseases, which correlate with terms of disease. It has been proved that one of the mechanisms that determines patient’s functional ovaries’ insufficiency is circulatory and tissue oxygen starvation (hypoxia). The result of the process is increasing formation of responsive oxygen combinations, which initiate enzyme and non-enzyme lipid oxidation. It has been established that excessive lipid peroxide oxidation excretion (POE) leads to destruction of diaphragm structure functionally active cell elements and results to the development of atresia. The lipid enzyme link activation promotes to increase products with vasoconstructor action (Tromboxan B2 and Leucotrien C4) that intensify hypoxic condition, which increase functional activity of fibroblasts and extend collagen formation, cortex substance fibrosis and arteries hardening. The ultrasound criteria of marked pathological process in ovaries under PCOS that have prognostic meaning while choose the amount of surgical intervention were clearly defined. The regenerative therapy diagrams of women with PCOS after surgical treatment including Kvertsityn preparation with anti-hypoxia and anti-oxygen effect were worked out. The efficiency of the suggested patho-genetic advanced therapy during post-operative period of PCOS women was proved. Conclusions. In the initial stages of the disease (up to 2 years), changes in the ovaries can be considered as compensatory and adaptive processes, and with the increase in the duration of the disease there comes a stage of irreversible disorders, when the effect of surgical treatment is low. The efficiency of application of the developed regimen therapy scheme with the inclusion of quercetin in the postoperative period in women with PCOS has been proved.Морфо-функціональні та ультраструктурні характеристики полікістозних яєчників свідчать про їх метаболічні та структурні зміни. Функціональну недостатність яєчників обумовлює розвиток у них циркуляторної та тканинної гіпоксії. Наслідком цих процесів є підвищене утворення реактивних кисневих сполук, які ініціюють ферментативне та неферментативне окислення ліпідів, що призводить до пошкодження мембранних структур яєчників і спричинює збільшення кількості продуктів із вазоконстрикторною дією, поглиблюючи гіпоксичний стан. Мета роботи – оптимізація відновлювальної терапії в жінок із синдромом полікістозних яєчників (СПКЯ) після хірургічного лікування. Матеріал і методи. Обстежено 112 жінок із СПКЯ, яким у зв'язку з відсутністю ефекту або частковим ефектом від попередньої гормональної терапії було проведено хірургічне лікування. За тривалістю захворювання жінок розподілили на три групи: 1-ша група – 57 жінок із тривалістю захворювання до 2 років; 2-га група – 35 пацієнток із терміном захворювання від 2до 5 років; 3-тя група – 20 жінок із тривалістю хвороби понад 5 років. Контрольну групу складали 20 практично здорових жінок репродуктивного віку. Для обстеження жінок використовували загальні клінічні та лабораторні методи, бімануальне гінекологічне дослідження, цитологічну та кольпоскопічну діагностику, рентгенографію черепа. Результати. На тлі гіпоксичного стану в переважній більшості випадків у жінок із СПКЯ в 1,5-2,5 раза збільшився діаметр яєчників, а також їх об'єм, фолікулярний індекс, площа поверхні та індекс кола яєчників. Оболонка яєчників у більшості обстежених визначалася як гіперехогенне утворення різної товщини – від 0,2 см до 0,7 см. У значної частини жінок із СПКЯ встановлено зміни співвідношення коркової речовини та мозкового шару яєчників. За тривалості захворювання понад 5 років цей процес відбувався повільніше, а його прояви були меншими. Розроблено схему відновлювальної терапії з включенням препарату кверцетин, який справляє антигіпоксичну та антиоксидантну дію. Висновки. На початкових стадіях захворювання (до 2 років) зміни в яєчниках можна розцінювати як компенсаторно-пристосувальні процеси, а зі збільшенням тривалості хвороби настає стадія незворотних порушень, коли ефект хірургічного лікування є низьким. Доведено ефективність застосування розробленої схеми відновлювальної терапії з включенням препарату кверцетин у поопераційний період у жінок із СПКЯ

High precision beam momentum determination in a synchrotron using a spin resonance method

In order to measure the mass of the eta meson with high accuracy using the d+p -> 3He+eta reaction, the momentum of the circulating deuteron beam in the Cooler Synchrotron COSY of the Forschungszentrum Juelich has to be determined with unprecedented precision. This has been achieved by studying the spin dynamics of the polarized deuteron beam. By depolarizing the beam through the use of an artificially induced spin resonance, it was possible to evaluate its momentum p with a precision of dp/p < 10-4 for a momentum of roughly 3 GeV/c. Different possible sources of error in the application of the spin resonance method are discussed in detail and its possible use during a standard experiment is considered.Comment: 10 pages, 6 figures, 2 tables, published versio

Phase field modelling voids nucleation and growth in binary systems

We present a comprehensive study of voids formation, nucleation and growth in a prototype model of binary alloys subjected to irradiation by using a combined approach based on phase field and rate theories. It is shown that voids formation is caused by interaction of irradiation-produced vacancies through elastic deformation of a lattice and vacancy coupling with composition field of the alloy. Phase diagrams illustrating the formation of states related to solid solution, phase decomposition, and patterning are obtained. Formation of voids from supersaturated ensemble of vacancies is accompanied by composition rearrangement of alloy components. It was found that elastic inhomogeneity leading to the formation of anisotropic precipitates in an initially prepared binary alloy results in the formation of a void super-lattice under irradiation. It was shown that voids nucleate and grow with dose according to diffusion controlled precipitation processes, where universal dynamics of voids growth is revealed. Estimations of main quantitative and statistical characteristics of voids by using material parameters relevant to most of alloys and steels give good agreement with experimental observations.Comment: 21 pages, 10 figure