Electric cell voltage at etching and deposition of metals under an inhomogeneous constant magnetic field

The self-organized electric cell voltage of the physical circuit is calculated at etching and deposition of metals at the surface of a magnetized ferromagnetic electrode in an electrolyte without passing an external electrical current. This self-organized voltage arises due to the inhomogeneous distribution of concentration of the effectively dia- or paramagnetic cluster components of an electrolyte at the surface of a ferromagnetic electrode under the effect of inhomogeneous magnetostatic fields. The current density and Lorentz force are calculated in an electrolyte in the vicinity of the magnetized steel ball-shaped electrode. The Lorentz force causes the rotation of an electrolyte around the direction of an external magnetic field.Comment: 18 pages, 15 figure

New subgrid-scale models for large-eddy simulation of Rayleigh-Bénard convection

Published under licence in Journal of Physics: Conference Series by IOP Publishing Ltd. Content from this work may be used under the terms of the Creative Commons Attribution 3.0 licence. Any further distribution of this work must maintain attribution to the author(s) and the title of the work, journal citation and DOI.At the crossroad between flow topology analysis and the theory of turbulence, a new eddy-viscosity model for Large-eddy simulation has been recently proposed by Trias et al.[PoF, 27, 065103 (2015)]. The S3PQR-model has the proper cubic near-wall behaviour and no intrinsic limitations for statistically inhomogeneous flows. In this work, the new model has been tested for an air turbulent Rayleigh-Benard convection in a rectangular cell of aspect ratio unity and n span-wise open-ended distance. To do so, direct numerical simulation has been carried out at two Rayleigh numbers Ra = 108 and 1010, to assess the model performance and investigate a priori the effect of the turbulent Prandtl number. Using an approximate formula based on the Taylor series expansion, the turbulent Prandtl number has been calculated and revealed a constant and Ra-independent value across the bulk region equals to 0.55. It is found that the turbulent components of eddy-viscosity and eddy-diffusivity are positively prevalent to maintain a turbulent wind essentially driven by the mean buoyant force at the sidewalls. On the other hand, the new eddy-viscosity model is preliminary tested for the case of Ra = 108 and showed overestimation of heat flux within the boundary layer but fairly good prediction of turbulent kinetics at this moderate turbulent flow.Peer ReviewedPostprint (published version

Проектування механізмів плоскошовних швейних машин для реалізації нового типу стібка

Defining parameters of sewing machines’ some mechanisms for new types of stitches still remain an unresolved urgent task. This study presents a method for determining the optimum parameters of the sewing machine parts’ mechanisms, providing the possibility of implementing a new type flat chain stitch. The obtained machinery mechanisms’ parameters allowing the implementation of a new type stitch are comparable to the parameters of similar mechanisms that perform classic types of stitch. The proposed technique can be applied when designing new flat sewing machines’ mechanisms.Визначення параметрів деяких механізмів швейних машин для реалізації нових типів стібків є невирішеним актуальним завданням. Запропоновано методику визначення оптимальних параметрів ланок механізмів швейних машин, які забезпечують можливість реалізації нового типу плоского ланцюгового стібка. Отримано значення параметрів механізмів машини для реалізації нового типу стібка, співставні з параметрами аналогічних механізмів машин, що виконують класичний тип стібка. Запропонована методика може бути застосована при проектуванні механізмів нових плоскошовних швейних машин.Проектирование механизмов плоскошовных швейных машин для реализации нового типа стежка. В работе предложена методика определения оптимальных параметров звеньев механизмов швейных машин, которые обеспечивают возможность реализации нового типа плоского цепного стежка. Предложенная методика может быть применена при проектировании механизмов новых плоскошовных швейных машин

Движение электролита при травлении и осаждении металлов в неоднородном постоянном магнитном поле

Розглянуто особливості руху електроліту в приповерхневому шарі в процесах травлення й осадження металів на феромагнітний електрод у формі кулі, намагнічений у зовнішньому однорідному магнітному полі помірної напруженості (~ 1 кЕ). Вибір електрода у формі кулі дає можливість у такій модельній системі легко відокремити ефекти магнітного поля від ефектів іншої природи завдяки еквівалентності всіх точок його поверхні за відсутності намагнічування. Показано, що під дією неоднорідних магнітостатичних полів розсіювання намагніченої феромагнітної кулі виникає неоднорідний розподіл концентрації парамагнітних або ефективно парамагнітних кластерних продуктів електрохімічних реакцій в електроліті, наприклад у формі мікро- або нанобульбашок, стабілізованих парамагнітними або діамагнітними іонами, та колоїдних частинок з їх іонним оточенням. Знайдено концентраційну ЕРС, густину струму в електроліті та функціональний вираз для швидкості обертання електроліту під дією сили Лоренца у приповерхневому шарі намагніченої сталевої кулі у площині, перпендикулярній до напрямку зовнішнього магнітного поля, а також рівняння, яке описує поверхню розділення областей електроліту із протилежними напрямками обертання. Результати теоретичного моделювання роботи можуть бути застосовані для створення функціональних матеріалів методами магнітоелектролізу та для моделювання впливу біогенних магнітних наночастинок на транспортні процеси й біохімічні реакції в клітинах живих організмів.This paper considers the features of the electrolyte movement in the surface layer in the processes of etching and deposition of metals at a ferromagnetic electrode in the form of a ball, when it is magnetized in an external inhomogeneous magnetic field of the moderate intensity (~1 kOe). The choice of an electrode in the form of a ball makes it easy to distinguish the effects of magnetic fields from the effects of a different nature due to the equivalence of all points of its surface in the absence of magnetization in this model system. We show that nonuniform concentration distribution of paramagnetic or effectively paramagnetic cluster products of electrochemical reactions appears in an electrolyte under the influence of the inhomogeneous magnetic field of the magnetized ferromagnetic ball. For example, clusters can represent the micro- or nanobubbles, stabilized by paramagnetic or diamagnetic ions in electrolytes, and colloidal particles with their ionic environment. The concentration electromotive force, current density and the functional expression of the rotational speed of the electrolyte in a plane perpendicular to the direction of the external magnetic field are calculated in the surface layer of a magnetized steel ball, as well as the equation describing the interface between the areas in electrolyte with opposite rotation directions. The results of theoretical modeling can be used to create functional materials by methods of magnetoelectrolysis for modeling the impact of biogenic magnetic nanoparticles on the transport processes and biochemical reactions in the cells of living organisms.Рассмотрены особенности движения электролита в приповерхностном слое в процессах травления и осаждения металлов на ферромагнитный электрод в форме шара при его намагничивании во внешнем однородном магнитном поле умеренной напряженности (~ 1 кЭ). Выбор электрода в форме шара, который является частным случаем трехосного эллипсоида вращения, позволяет в такой модельной системе легко отделить эффекты магнитного поля от эффектов иной природы благодаря эквивалентности всех точек его поверхности при отсутствии намагничивания. Показано, что под воздействием неоднородных магнитостатических полей рассеяния намагниченного ферромагнитного шара возникает неоднородное распределение концентрации парамагнитных или эффективно парамагнитных кластерных продуктов электрохимических реакций, например в форме микро- или нанопузырьков, стабилизированных парамагнитными или диамагнитными ионами в электролитах, и коллоидных частиц с их ионным окружением. Найдены концентрационная ЭДС, плотность тока в электролите и функциональное выражение для скорости вращения электролита в приповерхностном слое намагниченного стального шара в плоскости, перпендикулярной к направлению внешнего магнитного поля, а также уравнение, описывающее поверхность раздела областей электролита с противоположными направлениями вращения. Результаты теоретического моделирования работы могут быть применены для создания функциональных материалов методами магнитоэлектролиза и для моделирования влияния биогенных магнитных наночастиц на транспортные процессы и биохимические реакции в клетках живых организмов

Электродвижущая сила при травлении однородно намагниченного стального цилиндра в электролите

Розраховано електрорушійну силу концентраційного фізичного кола при травленні в електроліті феромагнітного електрода у формі циліндра, що виникає внаслідок неоднорідного розподілу концентрації парамагнітних продуктів корозії по поверхні сталевого циліндра в неоднорідних магнітостатичних полях розсіювання. Такий вибір форми електрода пов’язаний із тим, що за відсутності намагнічування всі точки поверхні циліндра є еквівалентними і в такій модельній системі легко відокремити ефекти магнітного поля від ефектів іншої природи. Також розраховано густину струму в електроліті в околі намагніченого сталевого циліндра та силу Лоренца, що приводить до руху електроліту перпендикулярно до напрямку зовнішнього магнітного поля вздовж осі циліндра. Виконано порівняння розрахунків із експериментальними даними, в результаті яких зроблено висновки, що певна частина парамагнітних іонів у електроліті в магнітному полі являє собою нанокластери парамагнітних іонів, якими можуть бути, наприклад, нанобульбашки. Результати теоретичного моделювання роботи можуть бути застосовані для створення функціональних матеріалів методами магнітоелектролізу та для моделювання впливу біогенних магнітних наночастинок на транспортні процеси й біохімічні реакції в клітинах живих організмів.In this paper, we calculate the electric cell voltage of the physical circuit at etching of ferromagnetic electrode in the form of a cylinder in an electrolyte caused by inhomogeneous distribution of concentration of the paramagnetic corrosion products on the surface of a steel cylinder in an inhomogeneous magnetostatic field. The shape of the electrode was chosen because all points of the cylinder surface are equivalent in this model system in the absence of magnetization and effects of the magnetic field can be easily separated from the effects of a different nature. The current density and Lorentz force are calculated in an electrolyte in the vicinity of the magnetized steel cylinder. The Lorentz force causes movement of an electrolyte perpendicular to the direction of the external magnetic field along the cylinder axis. Comparison of calculations with experimental data allows concluding that a certain part of paramagnetic ions in the electrolyte in a magnetic field represents the nanoclusters of paramagnetic ions, which can be for example nanobubbles. The results of the theoretical modeling can be used for creating functional materials by means of magnetoelectrolysis and for modeling of the influence of the biogenic magnetic nanoparticles on transport processes and biochemical reactions in cells of live organisms.Рассчитана электродвижущая сила концентрационной физической цепи при травлении в электролите ферромагнитного электрода в форме цилиндра, которая возникает вследствие неоднородного распределения концентрации парамагнитных продуктов коррозии по поверхности стального цилиндра в неоднородных магнитостатических полях рассеяния. Такой выбор формы электрода связан с тем, что при отсутствии намагничивания все точки поверхности цилиндра есть эквивалентными и в такой модельной системе легко отделить эффекты магнитного поля от эффектов другой природы. Также рассчитаны плотность электрического тока в электролите вблизи намагниченного стального цилиндра и сила Лоренца, которая приводит к движению электролита перпендикулярно к направлению внешнего магнитного поля вдоль оси цилиндра. Проведены сравнения расчетов с экспериментальными данными, в результате которых сделаны выводы о том, что определенная часть парамагнитных ионов в электролите в магнитном поле представляет собой нанокластеры парамагнитных ионов, которыми могут быть, например, нанопузырьки. Результаты теоретического моделирования работы могут быть применены для создания функциональных материалов методами магнитоэлектролиза и для моделирования влияния биогенных магнитных наночастиц на транспортные процессы и биохимические реакции в клетках живых организмов

Распространение спиновых волн через анизотропную границу раздела двух одноосных ферромагнетиков во внешнем магнитном поле

У роботі розглядається відбиття об’ємних спінових хвиль на межі поділу двох одновісних феромагнітних середовищ, що падають під кутом до межі поділу, а також їх проходження з одного феромагнітного середовища в інше. При цьому на межі поділу двох середовищ враховується взаємодія, аналогічна взаємодії магнітних підґраток дворешіткового антиферомагнетика у зовнішньому постійному однорідному магнітному полі. Поставлена задача розв’язується у формалізмі спінової густини на основі рівнянь Ландау-Ліфшиця за відсутності дисипації в системі. Запропоновано граничні умови, що накладаються на вектор намагніченості на межі контакту феромагнетиків і враховують введену енергію анізотропії границі, а також розраховано вирази для коефіцієнтів відбиття і проходження спінових хвиль для цього випадку. Показано, що в разі наявності магнітної анізотропії межі поділу феромагнетиків інтенсивність відбитих спінових хвиль і тих, що пройшли у середовище іншого феромагнетика, залежить від значення параметрів, які характеризують анізотропію інтерфейсу розділення.This paper represents the investigation of the reflection of bulk spin waves at the interface of two uniaxial ferromagnetic media that propagate at an angle to the interface and their penetration from one ferromagnetic medium to another one. Thereby, the interaction similar to the interaction of two antiferromagnets is taken into account at the boundary interface between two media in an external constant uniform magnetic field. The problem is solved in the formalism of spin density based on equations of Landau-Lifshitz in the absence of dissipation in the system. The boundary conditions are proposed and imposed on the magnetization vector at the boundary of the interface of ferromagnets taking into account the energy of the boundary anisotropy. The expressions are also calculated for the reflection and transmission coefficients of spin waves in this case. It is shown that the intensity of the reflected spin waves and those that penetrated into the medium of another ferromagnet depends on the parameters characterizing the anisotropy of the interface section in the case of presence of the magnetic anisotropy of the boundary interface of ferromagnets.В работе рассматривается отражение объемных спиновых волн на границе раздела двух одноосных ферромагнитных сред, падающих под углом к границе раздела, а также их прохождение из одной ферромагнитной среды в другую. При этом на границе раздела двух сред учитывается взаимодействие, аналогичное взаимодействию магнитных подрешеток двурешеточного антиферромагнетика во внешнем постоянном однородном магнитном поле. Поставленная задача решается в формализме спиновой плотности на основе уравнений Ландау-Лифшица при отсутствии диссипации в системе. Предложены граничные условия, накладываемые на вектор намагниченности на границе контакта ферромагнетиков и учитывающие введенную энергию анизотропии границы, а также рассчитаны выражения для коэффициентов отражения и прохождения спиновых волн для данного случая. Показано, что при наличии магнитной анизотропии границы раздела ферромагнетиков интенсивность отраженных спиновых волн и прошедших в среду другого ферромагнетика зависит от значения параметров, характеризующих анизотропию интерфейса раздела

ХРОНИЧЕСКАЯ БОЛЕЗНЬ ПОЧЕК И ПОЧЕЧНАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ У БОЛЬНЫХ СПИДОМ

Цель исследования заключалась в изучении развития хронической болезни почек с формированием почечной недостаточности у ВИЧ-инфицированных больных в стадии СПИДа. Нами проанализированы основные показатели крови, клинико-лабораторные данные, состояние азотемии и скорость клубочковой фильтрации (СКФ) у 119 больных, находившихся на стационарном лечении Одесского областного Центра по профилактике и борьбе со СПИДом. Наличие признаков мочевого синдрома отмечалось в 82% случаев, при этом повышение уровня креатинина крови регистрировалось у 32,77% больных. Снижение СКФ менее 60 мл/мин имело место у 57,14% больных с гиперкреатининемией. Таким образом, у большинства больных СПИДом отмечается формирование ХБП. При этом, чем длительнее болеют пациенты, тем выше азотемия и тем ниже СКФ и, как следствие, быстрее развивается почечная недостаточность, причем ее развитие наступает в среднем за 7,94±0,92 лет