Stability boundaries of roll and square convection in binary fluid mixtures with positive separation ratio

Rayleigh-B\'{e}nard convection in horizontal layers of binary fluid mixtures heated from below with realistic horizontal boundary conditions is studied theoretically using multi-mode Galerkin expansions. For positive separation ratios the main difference between the mixtures and pure fluids lies in the existence of stable three dimensional patterns near onset in a wide range of the parameter space. We evaluated the stationary solutions of roll, crossroll, and square convection and we determined the location of the stability boundaries for many parameter combinations thereby obtaining the Busse balloon for roll and square patterns.Comment: 19 pages + 15 figures, accepted by Journal of Fluid Mechanic

Anforderungen an Virtuelle Rathäuser:ein Leitfaden für die herstellerunabhängige Softwareauswahl

Im Rahmen des E-Government sollen dem Bürger Verwaltungsdienstleistungen durch moderne Informations- und Kommunikationstechnik (IKT) auf elektronischem Wege einfacher zugänglich gemacht werden. Ermöglicht wird dieses Vorhaben auf kommunaler Ebene durch das so genannte Virtuelle Rathaus. Im Virtuellen Rathaus bietet die Verwaltung den Bürgern über elektronische Medien die Möglichkeit, jederzeit und überall ihre Informations-, Kommunikations- und Transaktionsdienstleistungen in Anspruch zu nehmen. Das Projektseminar „ProService“ des Lehrstuhls für Wirtschaftsinformatik und Informationsmanagement der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, hat in Zusammenarbeit mit der Firma citeq, einem kommunalem Rechenzentrum und einer Einrichtung der Stadt Münster, eine Anforderungsanalyse in Bezug auf das Virtuelle Rathaus durchgeführt. Die Ergebnisse werden in diesem Dokument präsentiert

Fachkonzeptionelle Spezifikation von Virtuellen Rathäusern:ein Konzept zur Unterstützung der Implementierung von Virtuellen Rathäusern

Kommunalverwaltungen bedienen sich des Mediums Internet, um Bürgern und Wirtschaft zu jeder Zeit und an jedem Ort die Möglichkeit zu bieten, Informations-, Kommunikations- und Transaktionsdienstleistungen der Verwaltung in Anspruch nehmen zu können. Bevor Verwaltungsdienstleistungen vollständig digital und medienbruchfrei sowohl bei der externenInanspruchnahme als auch bei der internen Bearbeitung durchgeführt werden können, sollte den Anspruchsgruppen zunächst in adäquater Weise qualitativ hochwertige Informationen und Kommunikationsmöglichkeiten zu den Verwaltungsdienstleistungen zur Verfügung gestellt werden. Das „Virtuelle Rathaus“ ist probates Mittel zur Erreichung dieser Zielsetzung. Die Studie „Virtuelles Rathaus Münsterland 2004“ hat gezeigt, dass bei den derzeitigen Realisierungen im Münsterland einige Leistungslücken erkennbar sind. So fehlt es z. B. an einheitlichen und intuitiv verständlichen Navigationskonzepten, an strukturierten und einheitlichen Dienstleistungsbeschreibungen und an einem umfangreicheren Angebot. Weiterhin wurde festegestellt, dass gerade kleine und mittlere Verwaltungen keinerlei Konzepte und informationstechnische Unterstützung für die Realisierung des Virtuellen Rathauses besitzen. Dieser Status quo motivierte umfangreiche E-Government Projekttätigkeit im Münsterland. Das Projektseminar „ProService“, des Lehrstuhls für Wirtschaftsinformatik und Informationsmanagement der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, hat in Zusammenarbeit mit dem Kreis Warendorf und dem Kommunalrechenzentrum citeq, eine umfassende Anforderungsanalyse in Bezug auf das Virtuelle Rathaus durchgeführt. Basierend auf den ermittelten Anforderungen wird in diesem Dokument ein produktunabhängiges Fachkonzept vorgestellt

Traveling Wave Fronts and Localized Traveling Wave Convection in Binary Fluid Mixtures

Nonlinear fronts between spatially extended traveling wave convection (TW) and quiescent fluid and spatially localized traveling waves (LTWs) are investigated in quantitative detail in the bistable regime of binary fluid mixtures heated from below. A finite-difference method is used to solve the full hydrodynamic field equations in a vertical cross section of the layer perpendicular to the convection roll axes. Results are presented for ethanol-water parameters with several strongly negative separation ratios where TW solutions bifurcate subcritically. Fronts and LTWs are compared with each other and similarities and differences are elucidated. Phase propagation out of the quiescent fluid into the convective structure entails a unique selection of the latter while fronts and interfaces where the phase moves into the quiescent state behave differently. Interpretations of various experimental observations are suggested.Comment: 46 pages, 11 figures. Accepted for publication in Phys. Rev.

Influence of boundaries on pattern selection in through-flow

The problem of pattern selection in absolutely unstable open flow systems is investigated by considering the example of Rayleigh-B\'{e}nard convection. The spatiotemporal structure of convection rolls propagating downstream in an externally imposed flow is determined for six different inlet/outlet boundary conditions. Results are obtained by numerical simulations of the Navier-Stokes equations and by comparison with the corresponding Ginzburg-Landau amplitude equation. A unique selection process is observed being a function of the control parameters and the boundary conditions but independent of the history and the system length. The problem can be formulated in terms of a nonlinear eigen/boundary value problem where the frequency of the propagating pattern is the eigenvalue. PACS: 47.54.+r, 47.20.Bp, 47.27.Te, 47.20.KyComment: 8 pages, 5 Postscript figures, Physica D 97, 253-263 (1996

Bistability of Slow and Fast Traveling Waves in Fluid Mixtures

The appearence of a new type of fast nonlinear traveling wave states in binary fluid convection with increasing Soret effect is elucidated and the parameter range of their bistability with the common slower ones is evaluated numerically. The bifurcation behavior and the significantly different spatiotemporal properties of the different wave states - e.g. frequency, flow structure, and concentration distribution - are determined and related to each other and to a convenient measure of their nonlinearity. This allows to derive a limit for the applicability of small amplitude expansions. Additionally an universal scaling behavior of frequencies and mixing properties is found. PACS: 47.20.-k, 47.10.+g, 47.20.KyComment: 4 pages including 5 Postscript figure

Influence of through-flow on linear pattern formation properties in binary mixture convection

We investigate how a horizontal plane Poiseuille shear flow changes linear convection properties in binary fluid layers heated from below. The full linear field equations are solved with a shooting method for realistic top and bottom boundary conditions. Through-flow induced changes of the bifurcation thresholds (stability boundaries) for different types of convective solutions are deter- mined in the control parameter space spanned by Rayleigh number, Soret coupling (positive as well as negative), and through-flow Reynolds number. We elucidate the through-flow induced lifting of the Hopf symmetry degeneracy of left and right traveling waves in mixtures with negative Soret coupling. Finally we determine with a saddle point analysis of the complex dispersion relation of the field equations over the complex wave number plane the borders between absolute and convective instabilities for different types of perturbations in comparison with the appropriate Ginzburg-Landau amplitude equation approximation. PACS:47.20.-k,47.20.Bp, 47.15.-x,47.54.+rComment: 19 pages, 15 Postscript figure

Combined inhibition of Aurora-A and ATR kinase results in regression of MYCN-amplified neuroblastoma

Amplification of MYCN is the driving oncogene in a subset of high-risk neuroblastoma. The MYCN protein and the Aurora-A kinase form a complex during S phase that stabilizes MYCN. Here we show that MYCN activates Aurora-A on chromatin, which phosphorylates histone H3 at serine 10 in S phase, promotes the deposition of histone H3.3 and suppresses R-loop formation. Inhibition of Aurora-A induces transcription-replication conflicts and activates the Ataxia telangiectasia and Rad3 related (ATR) kinase, which limits double-strand break accumulation upon Aurora-A inhibition. Combined inhibition of Aurora-A and ATR induces rampant tumor-specific apoptosis and tumor regression in mouse models of neuroblastoma, leading to permanent eradication in a subset of mice. The therapeutic efficacy is due to both tumor cell-intrinsic and immune cell-mediated mechanisms. We propose that targeting the ability of Aurora-A to resolve transcription-replication conflicts is an effective therapy for MYCN-driven neuroblastoma (141 words)