Changes in turbulent dissipation in a channel flow with oscillating walls

Harmonic oscillations of the walls of a turbulent plane channel flow are studied by direct numerical simulations to improve our understanding of the physical mechanism for skin-friction drag reduction. The simulations are carried out at constant pressure gradient in order to define an unambiguous inner scaling: in this case, drag reduction manifests itself as an increase of mass flow rate. Energy and enstrophy balances, carried out to emphasize the role of the oscillating spanwise shear layer, show that the viscous dissipations of the mean flow and of the turbulent fluctuations increase with the mass flow rate, and the relative importance of the latter decreases. We then focus on the turbulent enstrophy: through an analysis of the temporal evolution from the beginning of the wall motion, the dominant, oscillation-related term in the turbulent enstrophy is shown to cause the turbulent dissipation to be enhanced in absolute terms, before the slow drift towards the new quasi-equilibrium condition. This mechanism is found to be responsible for the increase in mass flow rate. We finally show that the time-average volume integral of the dominant term relates linearly to the drag reduction

The heuristic vulnerability model: fragility curves for masonry buildings

AbstractIn the framework of seismic risk analyses at large scale, among the available methods for the vulnerability assessment the empirical and expert elicitation based ones still represent one of most widely used options. In fact, despite some drawbacks, they benefit of a direct correlation to the actual seismic behaviour of buildings and they are easy to handle also on huge stocks of buildings. Within this context, the paper illustrates a macroseismic vulnerability model for unreinforced masonry existing buildings that starts from the original proposal of Lagomarsino and Giovinazzi (Bull Earthquake Eng 4(4):445–463, 2006) and has further developed in recent years. The method may be classified as heuristic, in the sense that: (a) it is based on the expertise that is implicit in the European Macroseismic Scale (EMS98), with fuzzy assumptions on the binomial damage distribution; (b) it is calibrated on the observed damage in Italy, available in the database Da.D.O. developed by the Italian Department of Civil Protection (DPC). This approach guarantees a fairly well fitting with actual damage but, at the same time, ensures physically consistent results for both low and high values of the seismic intensity (for which observed data are incomplete or lacking). Moreover, the method provides a coherent distribution between the different damage levels. The valuable data in Da.D.O. allowed significant improvements of the method than its original version. The model has been recently applied in the context of ReLUIS project, funded by the DPC to support the development of Italian Risk Maps. To this aim, the vulnerability model has been applied for deriving fragility curves. This step requires to introduce a correlation law between the Macroseismic Intensity (adopted for the calibration of the model from a wide set of real damage data) and the Peak Ground Acceleration (at present, one of most used instrumental intensity measures); this conversion further increases the potential of the macroseismic method. As presented in the paper, the first applications of the model have produced plausible and consistent results at national scale, both in terms of damage scenarios and total risk (economic loss, consequences to people)

Florações de diatomáceas epibênticas associadas a briozoários na enseada de Camboriú - SC: características químicas da biomassa, ecofisiologia das microalgas envolvidas e hipóteses sobre as causas

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia de Fungos, Algas e Plantas, Florianópolis, 2014.No município turístico de Balneário Camboriú (SC), o crescimento urbano e populacional desordenados e a execução de obras costeiras sem adequada avaliação têm gerado diversos impactos ambientais visíveis e afetado a qualidade sanitária das águas e sedimentos tanto do rio Camboriú como da enseada e praia adjacentes. Um dos mais recentes e alarmantes fenômenos verificados no local são as florações e subseqüentes arribadas de briozoários (Membraniporopsis tubigera e Arboscuspis bellula), associados com diatomáceas epibênticas (Amphitetras antediluviana e Biddulphia biddulphiana). Vários indícios associam esses fenômenos, iniciados em 2003, com os excessos de nutrientes e matéria orgânica aportados na enseada e com alterações na estrutura ecológica bentônica causada por grandes obras costeiras como dragagens, aterros e construção de molhes. Sendo um problema estético e sanitário, a preocupação da comunidade científica, dos órgãos públicos e da comunidade em geral tem se intensificado, à medida que esses fenômenos se tornam mais freqüentes e até persistentes. Assim, o presente trabalho aborda essa problemática complexa através de estudos ambientais e experimentais. Amostragens de barco, mergulhos e coleta de sedimento para a determinação da localização das espécies envolvidas foram realizadas bem como o monitoramento da ocorrência das arribadas através de dados cedidos pela empresa de limpeza pública constituíram a parte ambiental da abordagem. O isolamento, cultivo e avaliação das condições de crescimento das diatomáceas em laboratório e a análise química da biomassa e metabólitos secundários do material arribado constituíram a parte experimental/laboratorial. A espécie isolada A. antediluviana cresceu satisfatoriamente em cultivo laboratorial, experimentos fisiológicos foram conduzidos somente com essa espécie, que também mostrou ser a predominante nas arribadas. A espécie inicialmente inoculada em meio F/2, através de testes de crescimento respondeu melhor ao crescimento em meio IMR, com maior concentração de silicato em salinidades 30 e 35, onde foi mantida. Gráficos confeccionados com dados obtidos através da empresa (Coneville), mostram uma tendência sazonal das arribadas, com mais intensas ocorrências em meses mais quentes. Em relação a composição química da biomassa arribada, apesar do baixo rendimento de ácidos graxos, os mesmos são em sua maior composição saturados, que são interessantes para a produção de biocombustíveis. A elevada biomassa disponível pode compensar o baixo rendimento em lipídeos. A biomassa dos briozoários apresentou atividade antimicrobiana alta para alguns microrganismos teste. Adicionalmente, são levantadas algumas hipóteses sobre as causas das arribadas.Abstract : Balneário Camboriu (SC - Brazil) is a touristic city where the disordered growth of the urban population and the implementation of coastal works without proper evaluation have generated many visible environmental impacts and affected the sanitary quality of water and sediment of both Camboriu River and marine adjacent area. One of the most recent and alarming phenomena observed are the blooms of bryozoans (Membraniporopsis tubigera and Arboscuspis bellula) associated with epibenthic diatoms (Amphitetras antediluviana and Biddulphia biddulphiana). Several clues associate these phenomena, started in 2003, with the excess of nutrients and organic matter in the Camboriú cove and large coastal works such as dredging, landfills and construction of jetties, leading to changes in benthic ecological structure. Being an aesthetic and health problem, the concern of the scientific community and government agencies have intensified as these phenomena become more frequent and even persistent. Thus, this research addresses this complex issue through environmental and experimental studies. Samplings of the benthic material collected by boat and diving, as well as a monitoring of the occurrence of blooms were the environmental part of the approach. The isolation, culture and assessment of the growth conditions of the diatoms in laboratory and chemical analysis of biomass constituted the experimental / laboratory work. The isolated species A. antediluviana grew satisfactorily in laboratory cultivation, physiological experiments were conducted only with this species, which also proved to be the predominant in the blooms. The species was initially inoculated into F/2 medium, but showed better growth in IMR medium, with a higher concentration of silicate in salinities 30 and 35. Data obtained from the municipal authorities showed a seasonal trend for the blooms, with more conspicuous events in warmer months. Regarding the chemical composition, despite the low yield, the fatty acids were mainly composed by saturated molecules, which are interesting for the production of biofuels. The high availability of biomass can offset the low performance in lipids. The biomass of bryozoans showed antimicrobial activity against some test microorganisms. Additionally, some hypotheses about the causes of the blooms are raised

Potencial de biorremediação de metais pela microalga Pseudokirchneriella subcapitata

As microalgas são organismos unicelulares, fotossintetizadores, que apresentam duplicação celular exponencial e capacidade de biossorção de nutrientes dissolvidos na água. O objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de biorremediação de metais e sais pela microalga Pseudokirchneriella subcapitata. Nesse aspecto, avaliou-se a redução de metais e sais nos efluentes sintéticos pelas microalgas P. subcapitata: (T1) meio de cultura (controle); (T2) meio de cultura contaminado com cloreto de alumínio; (T3) meio de cultura contaminado com sulfato ferroso; (T4) meio de cultura contaminado com sulfato de zinco; (T5) meio de cultura contaminado com a combinação de cloreto de alumínio, sulfato ferroso e sulfato de zinco. O processo de biorremediação foi avaliado comparando o meio de cultura com microalgas em suspensão e o mesmo meio filtrado. Metais de ferro e zinco, assim como sais de nitrogênio e fósforo, apresentaram valores esgotados no meio filtrado, indicando eficiência no tratamento da água por microalgas. O teor de alumínio ficou abaixo do limite de detecção em todos os tratamentos. Os valores acumulados na biomassa de microalgas, em ordem decrescente, foram nitrogênio, zinco, ferro e fósforo, indicando assim a assimilação dos contaminantes na biomassa de algas. Além disso, foi observada alta produção de biomassa das microalgas. A maior taxa de produção foi verificada no efluente sintético com a associação de metais, indicando sinergia entre contaminantes, provavelmente responsável pela redução do efeito tóxico nas microalgas. Esses resultados indicaram alto potencial de biorremediação pela microalga P. subcapitata, além da possibilidade de utilização de biomassa de microalgas para aplicações biotecnológicas.Microalgae are unicellular organisms, photosynthesizers that present cell duplication exponentially and biosorption capacity of nutrients dissolved in water. The objective of this work was to evaluate the capacityof the microalga Pseudokirchneriella subcapitata for bioremediation of metals and salts. In this aspect, the reduction of the metals and salts in the synthetic effluents by the microalga P. subcapitata was evaluated: (T1) culture medium (control); (T2) culture medium contaminated with aluminum chloride; (T3) culture medium contaminated with ferrous sulfate; (T4) culture medium contaminated with zinc sulfate; (T5) culture medium contaminated with the combination of aluminum chloride, ferrous sulfate and zinc sulfate. The bioremediation process was evaluated by comparing culture media with suspended microalgae to a filtrate version of the same medium. Iron and zinc metals, as well as nitrogen and phosphorus salts, showed depleted values in the filtered medium, indicating efficiency in the treatment of water by microalgae. Aluminum content was below the limit of detection in all treatments. The cumulative values in the microalgae biomass were, in descending order: nitrogen, zinc, iron and phosphorus, thus indicating the assimilation of the contaminants in the algal biomass. In addition, high biomass production of the microalgae was observed. The highest production rate was verified in the synthetic effluent with the association of metals, indicating a synergy between contaminants, which was probably responsible for reducing the toxic effect on the microalgae. These results indicated high potential for bioremediation by microalga P. subcapitata, besides the possibility of using algal biomass for biotechnological applications

Democratic Self-Determination and the Intentional Building of Consensus

This paper defends two fundamental but under-theorized insights coming from the theory of deliberative democracy. The first is that consensus is valuable as a precondition of democratic collective self-determination, since it ensures that democratic decisions display an adequate degree of integrity and consistency and therefore that the polity can act as a unified agent. The second is that consensus in this integrity-building role is essential if citizens need to act as decision-makers; it ensures that the decisions that issue from the exercise of their political rights are meaningful, and that they are so as the intended result of their joint agency.Aggregative approaches, which do not acknowledge this role of consensus, offer an atomistic account of voting and other political rights, and model the outcomes of democratic decision-making as unintended aggregative consequences of individual votes. In these models, democratic political agency and the decision-making power of citizens are curtailed, because citizens do not exert any intentional control on the final outcome of the decision-making process in which they participate.Although the insight on these shortcomings comes from the deliberative camp, I show that the most prominent accounts of how deliberation is supposed to further consensus in its integrity-building role can be subject to the same criticisms. In fact, in these models consensus is achieved as a by-product of people's engaging in deliberation. Although interactive, these approaches are still atomistic and unintentional. As an alternative, I propose a model of democratic decision-making that acknowledges the role played by the citizens' intentional consensus-building through the strategic use of their political rights

Gino Arias (1879-1940)

Gino Arias (1879-1940), Florentine historian and economist of Israeli origin, was in his later years one of the top theorists of Fascist corporatism, which he came to at the end of an as yet widely unstudied intellectual path. After reconstructing his biography, the book investigates Arias's debut as a law historian, his route towards political economics and subsequent subscription to nationalism, paving the way to his involvement in that Fascist regime of which, paradoxically, he was to be both one of the most feared theorists and most illustrious victims, owing to the exile enforced upon him by the race laws. The appendix to the book offers a wealth of new documentation, including an inventory of his archives, the transcription of 130 letters to Achille Loria and his bibliography

Dispersão, processo chave para modular a dinâmica ecológica e evolutiva de borboletas

A dispersão é o resultado da interação de um conjunto de atributos do indivíduo com o meio o qual pode ser moldado ao longo do tempo recente ou mais profundo. A partir disso, diferentes cenários ecoevolutivos podem ser inferidos. Adicionalmente, a maneira como as espécies dispersoras interagem com o meio pode afetar as dinâmicas ecológicas e evolutivas da própria espécie e as interações com outras espécies. Portanto, a dispersão pode ser causa, mas também consequência de processos ecoevolutivos. Sendo assim, a presente tese se propõe investigar como distintas dinâmicas ecológicas e evolutivas relacionadas ao processo de dispersão de borboletas afeta e é afetada por diferentes processos. Para avaliar isso, atributos morfológicos e sequências genômicas foram utilizadas para avaliar a dispersão a nível micro e macroevolutivo. Quanto às estruturas morfológicas, a asa é o principal atributo morfológico que pode ser utilizado em associação com outras estruturas para predizer a capacidade dispersora. Somado a morfologia, a informação genética também prediz dispersão através do compartilhamento de sequências genéticas semelhantes entre distintas populações. Neste sentido, a presente tese se propõe a avaliar os efeitos e as consequências de diferentes processos que atuam sobre os atributos morfológicos dispersivos, mas também as consequências da capacidade dispersora sobre os processos de diversificação de Nymphalidae. Para isso, estruturamos a tese da seguinte forma: (i) Propomos um arcabouço teórico para investigar as principais etapas e filtros que atuam e moldam a forma da asa de borboletas, apontando os estágios de desenvolvimento mais propícios para as modificações, desde os níveis micro até macroevolutivos (Capítulo 1); (ii) Testamos empiricamente o efeito de diferentes filtros ambientais numa escala local e microevolutiva. Distintas dimensões ecológicas foram consideradas, desde o nível de indivíduos e de populações (genômica) como o de comunidades (taxonômica) (Capítulo 2); e, (iii) Testamos empiricamente diferentes modelos evolutivos que poderiam explicar a evolução dos atributos morfológicos relacionados à dispersão. Somado a isso, avaliamos como estes atributos estão afetando processos de especiação e extinção de Nymphalidade (Capítulo 3). Como principais achados desta tese sugerimos o primeiro arcabouço teórico para o entendimento das principais etapas que moldam a forma da asa, sendo o período entre o estágio larval e pré-pupal o mais importante. Empiricamente, encontramos uma simplificação genômica em locais com cultivo convencional de banana. Já num tempo mais profundo de tempo, encontramos que atributos relacionados à dispersão evoluíram por deriva ao longo da história de Nymphalidade e distintos filtros, bióticos e abióticos, podem ter atuando sobre a evolução dos atributos relacionados à capacidade de dispersão, conferindo a eles uma interação diferente com processos de especiação e extinção. Formas da asa mais extremas, alongadas ou arredondadas, estiveram mais relacionadas à maior taxa de especiação, enquanto que a proporção entre volume do tórax e área da asa apresentou uma relação linear inversa à taxa de especiação. Neste sentido, a presente tese contribui para o entendimento da dispersão desde o nível micro até macroevolutivo sugerindo e testando de maneira inédita um arcabouço teórico para o entendimento da variação na forma da asa de borboletas

Estudo do uso de cateter de diálise peritoneal em pacientes do Hospital Infantil Joana de Gusmão - Florianópolis, SC.

Trabalho de Conclusão de Curso - Universidade Federal de Santa Catarina. Curso de Medicina. Departamento de Pediatria