Mixing in thermally stratified nonlinear spin-up with sources and sinks

Stratified spin-up experiments in enclosed cylinders have reported the presence of small pockets of well-mixed fluids but quantitative measurements of the mixedness of the fluid has been lacking. Previous numerical simulations have not addressed these measurements. Here we present numerical simulations that address how the combined effect of spin-up and thermal boundary conditions enhances or hinders mixing of a fluid in a cylinder. Measurements of efficiency of mixing are based on the variance of temperature and explained in terms of the potential energy available. The numerical simulations of the Navier--Stokes equations for the problem with different sets of thermal boundary conditions at the horizontal walls helped shed some light on the physical mechanisms of mixing, for which a clear explanation was lacking.Comment: Submitted to Physics of Fluids, 9 figure

Avaliação da produtividade da microalga Haematococcus pluvialis em diferentes meios de cultura

TCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina. Centro de Ciências Agrárias. Curso de Engenharia de Aquicultura.Diversos estudos têm sido realizados com a microalga Haematococcus pluvialis devido ao seu potencial de produção do pigmento astaxantina, podendo acumular até 5% deste composto em termos de biomassa seca. Estudos relatam que este pigmento natural apresenta uma atividade biológica mais potente em comparação com outros carotenoides, alavancando o interesse da indústria farmacêutica, nutracêutica, cosmética e alimentícia. Por conta destas características, muitos estudos têm sido desenvolvidos justificando a produção comercial desta microalga. Para o cultivo de microalgas os nutrientes apresentem papel muito importante no crescimento e produção de biomassa, sendo este componente um item fundamental para a viabilidade econômica dos cultivos comerciais. O presente estudo teve como objetivo determinar o efeito de três diferentes meios de cultura (OHM, BBM e COMBO) no crescimento da microalga Haematococcus pluvialis. Os parâmetros de crescimento avaliados foram: densidade celular, biomassa máxima alcançada e produtividade. O meio de cultura que gerou a maior biomassa foi o BBM (0,57 g/l), seguido do OHM e COMBO com (0,47 g/l) e (0,36 g/l), respectivamente. Porém, com relação à produtividade, o emprego dos meios COMBO e BBM apresentou os melhores resultados, com 0,046 (g/l/d) e 0,044 (g/l/d) respectivamente, não havendo diferença estatística entre eles

Constitutive model for fibre-reinforced composite materials exposed to high temperature

A la pàgina XIX del Sumari manquen: la pàgina 333: "Original publications" i les pàgines 335 a 361 "Bibliography"The high strength-weight ratio of composite materials have made them one of the best materials for the design of light-weight structures. However, its special complexity has made them not suitable for the design of structures with a relative complexity or with numerous structural component and pieces. Hence, the importance in the development of adequate constitutive models which allow simulating the micro-macro scale interaction of composites, and to address the intrinsic and natural flexibility of composites that is not as relevant in traditional materials. Meanwhile, the mechanical development of these materials is a mature research branch with more than four groundbreaking decades of life, this is not certainly met at the thermo-mechanical level which is still in an early stage and, consequently, limiting the extensive use of composites in real world and complex structures, particularly structures in which a strong and detailed fulfilment of fire criteria is necessary. E.g., this is the very situation in the large-length ship design sector, where the share in the market for ships built using composite material, tends to be very reduced and closely accompanied by tools which serve to perform structural health monitoring, in order to palliate, the amount of high uncertainty of the present thermo-mechanical response, found in the design of these structures. The present thesis focuses on the development, formulation-wise and computational implementation, of a numerical model in order to predict the non-linear constitutive behaviour of fibre-reinforced plastic (FRP) composites exposed to thermal degradation due to high temperatures. This very model is cemented in the groundbreaking development of constitutive mechanical formulations specially tailored for composites also known as rule of mixtures -- in this present context, the formulation is the so-called serial-parallel rule of mixtures -- which establish a set of closure equations to obtain the suitable micro-macro scale interaction of the composite structure and, at the same time, to take into account the characterisation of the internal and state variables of the constituent phases. Apart, the ultimate objective of this thesis, in this special context -- where a structure is under thermal loads or, what is the same, exposed to fire -- it is mandatory to develop a consistent formulation and tool to perform what is referred to as a fire collapse assessment analysis. The utilisation of a more sophisticated thermal degradation or pyrolysis formulation, based on the present existing formulations, will be employed in order to obtain the internal and state variables of the thermal degradation process. Thus, the outcome of this analysis will serve as means to obtain the unknown thermal state of the structure and complete the thermo-mechanical analysis. The formulation of the thermo-mechanical problem is adapted to be used in laminated non-linear constitutive shells. The use of shells is a necessity for the right optimisation of the computational cost of analysing structures with a high number of structural reinforcements or divisions, such as the ones that appear regularly during the ship design process of large ship structures.Per als materials compostos, la seva relació esforç-pes elevada ha fet d'ells un dels millors materials per al disseny d'estructures lleugeres. No obstant això, la seva especial complexitat, fa d'ells un difícil treball quan es tracta del disseny d'estructures amb una certa complexitat, o, en l'existència de nombroses divisions estructurals i peces. En conseqüència, el desenvolupament de models constitutius adients és de vital importància, en especial aquells que permeten la simulació de la interacció per la micro-macro escala dels compostos, i que resolguin la flexibilitat natural i intrínseca d'aquests materials avançats, qüestió que no és tan rellevant per al disseny de materials tradicionals. Mentrestant, el desenvolupament de teories mecàniques per aquests materials es troba ja a la seva maduració, amb més de quatre dècades de descobriments en aquesta branca. D'altra banda, en qüestions que involucren l'anàlisi termo-mecànica, el paradigma es considera relativament verd, el qual limita l'aplicació extensiva dels compostos en aplicacions pràctiques i d'estructures complexes, de fet, és particularment limitant en el disseny d'estructures que requereixen del compliment d'exigents i detallats criteris relatius al foc. E.g., això mateix succeeix en el disseny d'embarcacions de grans eslores, on la quota de mercat dels vaixells construïts mitjançant materials compostos sol ser reduïda, i estretament acompanyada per eines de monitoratge de la integritat estructural, per així poder pal·liar la gran incertesa vinculada a la resposta termo-mecànica, fruit de les capacitats del disseny comercial actual. L'actual tesi se centra en el desenvolupament, de manera teòrica, i amb corresponent implementació computacional, d'un model numèric capaç de predir el comportament no-linear constitutiu de compostos plàstics amb fibra embedida (FRP) quan aquests són exposats a altes temperatures i en conseqüència a la degradació tèrmica. Aquest mateix model està inspirat en els desenvolupaments, pioners i excepcionals, de models constitutius mecànics, els quals estan pensats per a compostos. Aquestes teories formen part de la família de les regles de barreges, en particular, la formulació escollida és la famosa regla de barreges sèrie-paral·lel, la qual estableix un conjunt d'equacions de tancament per així obtenir l'adequada interacció del material compost a la micro-macro escala. Aquesta formulació, a la mateixa vegada, té en compte la caracterització i evolució de tant variables internes com d'estat, per a les constitutives, en aquest context es tractaria de la fibra i la matriu. Per una altra banda, l'objectiu últim d'aquesta tesi, dins d'aquest context particular, on una estructura és sotmesa a càrregues tèrmiques, o en altres paraules, s'exposa al foc, és de forçosa necessitat el desenvolupament d'una formulació consistent i una eina capaç de verificar el que es podria batejar com una anàlisi de col·lapse al foc. L'ús d'una formulació més sofisticada per la degradació tèrmica o piròlisi, basada en formulació existent, serà empleat per així aconseguir les variables internes i d'estat dels processos de degradació tèrmica. En conseqüència, els resultats d'aquesta anàlisi tèrmica serveixen per a obtenir el desconegut estat tèrmic de l'estructura, la distribució de temperatura a través de l'espessor del laminat, i complementar l'anàlisi del model termo-mecànic. La formulació del problema termo-mecànic és adaptada per ser usada en làmines no lineals de materials compostos. Fer servir làmines és una necessitat per a la correcta optimització del cost computacional derivat de l'anàlisi d'estructures amb un alt nombre de reforços o divisions, anàlisis que són freqüentment trobats dins del procés del disseny d'embarcacions de grans eslores.Para los materiales compuestos, su relación esfuerzo-peso elevada ha hecho de ellos uno de los mejores materiales para el diseño de estructuras ligeras. No obstante, su especial complejidad, hace de ellos un arduo trabajo cuando se trata del diseño de estructuras con una cierta complejidad, o, en la existencia de numerosas divisiones estructurales o piezas. Consecuentemente, el desarrollo de modelos constitutivos adecuados es de importancia, en especial aquellos que permiten la simulación de la interacción para la micro-macro escala de los compuestos, y que resuelven la flexibilidad natural e intrínseca de estos materiales avanzados, cuestión que no es tan relevante para el diseño de materiales tradicionales. Mientras tanto, el desarrollo de teorías mecánicas para estos materiales se encuentra en su madurez, con más de cuatro décadas de hallazgos en esta rama. En contraposición, en cuestiones que atañen el análisis termo-mecánico, el paradigma se encuentra relativamente verde, lo cual limita la aplicación extensiva de los compuestos en aplicaciones prácticas y estructuras complejas, de hecho, es particularmente limitante en el diseño de estructuras que requieren del cumplimiento de exigentes y detallados criterios relativos al fuego. E.g., esto mismo sucede en el diseño de embarcaciones de grandes esloras, donde la cuota de mercado de los buques construidos mediante materiales compuestos suele ser reducida, y estrechamente acompañada por herramientas de monitorización de la integridad estructural, para así poder paliar la gran incertidumbre vinculada a la respuesta termo-mecánica, fruto de las capacidades del diseño comercial actual. La actual tesis se centra en el desarrollo, de manera teórica, y con su correspondiente implementación computacional, de un modelo numérico capaz de predecir el comportamiento no-lineal constitutivo de compuestos plásticos con fibra embebida (FRP) cuando estos son expuestos a altas temperaturas y en consecuencia a la degradación térmica. Este mismo modelo está inspirado en los desarrollos, pioneros y excepcionales, de modelos constitutivos mecánicos, las cuales están pensadas para compuestos. Estas teorías forman parte de la familia de las reglas de mezclas, en particular, la formulación escogida es la renombrada regla de mezclas serie-paralelo, la cual establece un conjunto de ecuaciones de cierre para así obtener la adecuada interacción del material compuesto en la micro-macro escala. Esta formulación, a su misma vez, tiene en cuenta la caracterización y evolución de tanto variables internas como de estado, para las fases constituyentes, en este contexto se trataría de la fibra y la matriz. Por otra banda, el objetivo último de esta tesis, dentro de este contexto particular, donde una estructura se somete a cargas térmicas, o, en otras palabras, se expone al fuego, es de forzosa necesidad el desarrollo de una formulación consistente y una herramienta capaz de verificar lo que se puede acuñar como un análisis de colapso al fuego. El uso de una formulación más sofisticada para la degradación térmica o pirolisis, basada en formulación existente, será empleado para así obtener las variables internas y de estado de los procesos de degradación térmica. En consecuencia, los resultados de este análisis térmico sirven para obtener el desconocido estado térmico de la estructura, la distribución de temperatura a través del espesor del laminado, y complementar el análisis termo-mecánico. La formulación del problema termo mecánico es adaptada para ser usada en láminas no lineales de materiales compuestos. Usar láminas es una necesidad para la correcta optimización del coste computacional derivado del análisis de estructuras con un alto número de refuerzos o divisiones, análisis que son frecuentemente encontrados en el proceso de diseño de embarcaciones de grandes esloras.Postprint (published version

Applications of Geographic Information Systems as an analytical and visualization tool for mass real estate valuation : a case study of Fontibón district, Bogotá, Colombia

Los avalúos masivos de propiedades están basados en su mayoría en modelos estadísticos globales que tienen en cuenta las características de las propiedades; sin embargo, los modelos utilizados en Bogotá, no tienen en cuenta variables de localización explícitamente. En este estudio se utilizaron Sistemas de Información Geográfica (SIG) como herramienta analítica para desarrollar una serie de variables de localización y analizar su impacto en el valor de las propiedades; se crearon variables como la proximidad a un aeropuerto, proximidad a centros comerciales y el acceso a vías principales, se generaron mapas de superficie con los valores de las propiedades y se analizó el efecto de las diferentes variables de localización en el precio de las propiedades. Cuatro diferentes enfoques se utilizaron con el fin de analizar el efecto de las variables de localización: coeficiente de Pearson, regresión lineal múltiple, step-wise y se utilizaron modelos locales de estadística (Regresión Geográfica Ponderada o Geographically Weighted Regression GWR) para analizar los comportamientos no estacionarios de las variables. El SIG como herramienta de visualización demostró ser útil en la construcción de mapas de valor, siendo además fundamental para mostrar e interpretar los resultados de los modelos estadísticos locales. Se encontró que en el área de estudio existe una considerable variación de los parámetros, identificando grupos de tendencias, esto hace que el uso de modelos locales de estadística sea ideal. Los modelos locales mostraron que los valores estadísticos en los grupos de predios más costosos parecen estar bien explicadas por las variables de localización, pero en contraste, para los grupos de predios menos costosos, las variables de localización tienen menos capacidad para explicar la varianza en los valores de los predios.The majority of approaches for mass appraisal are based on global statistical models that take into account property characteristics, and, in developing countries, location variables are not often explicitly considered. The present study uses Geographic Information Systems (GIS) as an analytical tool to develop a number of location variables and to analyze their impact in the value of properties. Variables like proximity to an airport, proximity to leisure facilities, proximity to shopping centres, and access to main roads, among others, are created, and property values estimated. Surface value maps are created and the effect of the different location variables in the price is hypothesized. Four different statistical approaches are used in order to analyze the effect of proximity attributes: bivariate Pearson coefficient, multiple linear regression, step-wise procedure, and local spatial statistics (Geographically Weighted Regression-GWR) are used to analyze spatially non-stationary behaviours. The visualization capabilities of GIS prove helpful in constructing value maps, and GIS also proves to be fundamental to report and interpret the results of local spatial statistical models. The results reveal that the spatial variation of some of the parameters is significant and that there are clusters of tendencies. Given this strong clustered distribution, the use of local spatial statistics, to analyze variations of the different statistical parameters across the study area, is ideal. The local statistical results show that prices in expensive clusters seem to be well explained by location factors, unlike prices in less expensive clusters that are poorly explained. The main conclusion from this thesis is that, for the study area, low-priced properties are more difficult to replicate with proximity attributes than high-priced properties

Separação de compostos bioativos recorrendo à tecnologia de leito móvel simulado

The pharmaceutical industry is developing a growing interest in natural compounds with biological and nutritional properties. Betulinic and oleanolic acids are two naturally occurring triterpenic acids, which possess such characteristics. These two compounds can be extracted from natural resources, i.e., from the bark of Eucalyptus globulus. However, their separation is difficult because these compounds present similar structures (they are constitutional isomers). In this work, the chromatographic separation of betulinic and oleanolic acids from representative extracts of E. globulus was studied. High performance liquid chromatography (HPLC) assays were initially performed using an Acclaim C30 column as stationary phase. Through these tests it was found that the mobile phase methanol/acetonitrile 50/50 (%, v/v) is the most suitable for the separation of both triterpenic acids. In order to determine the equilibrium constants () and the global linear driving force mass transfer coefficients (), several breakthrough experiments of pure acids (unary solutions) were carried out. The two parameters were correlated using experimental data and then validated by simulating the breakthrough curve of a binary mixture containing the same proportion of betulinic and oleanolic acids found in E. globulus extracts. The outcomes of all experiments were modeled using Carta’s analytical solution. In parallel, the method of moments was also used to obtain the transport parameters. The results were consistent. Lastly, the separation of betulinic and oleanolic acids by simulating moving bed (SMB) has been studied, carrying out simulations using the transport parameters obtained before from the breakthrough assays. Two different column configurations (1-1-1-1 and 2-2-2-2) and column lengths (from 10 to 25 cm) were adopted. It was concluded that using an SMB unit is able to separate betulinic and oleanolic acids with purity higher than 99 % both in extract and raffinate for all the scenarios presented. Posteriorly, the recovery of both triterpenic acids from the extract and raffinate streams of a future process was also investigated, taking advantage of their low solubility in water. Accordingly, the solubility of each triterpenic acid in solvent mixtures of increasing water concentration was experimentally measured and discussed.A indústria farmacêutica tem manifestado um crescente interesse em compostos naturais com propriedades biológicas e nutricionais. Os ácidos betulínico e oleanólico são dois ácidos triterpénicos que ocorrem naturalmente na natureza e que possuem tais características. Estes dois compostos podem ser extraídos de recursos naturais, tais como da casca do Eucalyptus globulus. No entanto, a sua separação é difícil, pois os compostos apresentam estruturas muito semelhantes (são isómeros constitucionais). Neste trabalho estudou-se a separação cromatográfica de uma amostra representativa dos extratos de E. globulus dos ácidos betulínico e oleanólico. Inicialmente foram realizados testes cromatográficos em cromatografia líquida de alta eficiência, recorrendo à fase estacionária Acclaim C30. Através destes ensaios determinou-se que a fase móvel metanol/acetonitrilo 50/50 (%, v/v) é a mais adequada para a separação destes ácidos triterpénicos. De modo a averiguar as constantes de equilíbrio () e os coeficientes globais de transferência de massa (), foram determinadas as curvas de rutura dos ácidos puros (soluções unárias). Estes parâmetros foram correlacionados recorrendo a dados experimentais e posteriormente validados pela simulação da curva de rutura de uma mistura binária contendo a mesma proporção de ácido betulínico e oleanólico encontrada no E. globulus. Os dados advindos deste ensaio foram modelados pela solução analítica de Carta. Paralelamente, foi também usado o método dos momentos para obter os parâmetros de transporte. Os resultados obtidos foram consistentes. Por fim, estudou-se a separação dos ácidos betulínico e oleanólico por leito móvel simulado (SMB), realizando simulações utilizando os parâmetros de transporte obtidos anteriormente pela modelação das curvas de rutura. Foram adotadas duas configurações diferentes (1-1-1-1 e 2-2-2-2) e diferentes comprimentos de coluna (variando dos 10 aos 25 cm), usando os parâmetros de transporte obtidos. Foi concluído que usando uma unidade SMB é possível separar os ácidos betulínico e oleanólico com purezas superiores a 99 % tanto no extrato como no rafinado para todos os cenários apresentados. Posteriormente, foi analisada a recuperação dos ácidos triterpénicos das correntes de extrato e rafinado de um futuro processo, tirando vantagem da sua baixa solubilidade em água. Por conseguinte, a solubilidade de cada ácido triterpénico em misturas de solventes com o aumento da concentração de água foi medida e discutida.Mestrado em Engenharia Químic

Collaboration Between Developers and Designers

Customer-facing applications are essential for businesses. Therefore, a good user experience is fundamental for their success in the market. Companies nowadays employ highly specialized people in front-end development and User Experience (UX) & User Interface (UI) design to achieve this goal. Their collaboration is critical, and raises some efficiency challenges in the software industry. This work focuses and is applied on OutSystems, a low-code platform that inherits these challenges. While there are some code-generation plugins for popular design tools, these do not generate code for low-code platforms. Therefore, the transformation process from design to development is done 100% manually, which is highly inefficient. Our goal is to accelerate this transformation process from a design model to a development model to mitigate this inefficiency. To do so, we developed an approach using model transformation techniques that automates part of the process. Namely, it automates the generation of application pages/screens by composing the screen mockups in a design technology (such as Figma or Sketch) with a library of reusable UI components to instantiate the design in a front-end technology (such as OutSystems). Our approach was validated by a professional team of front-end developers from an established enterprise-grade low-code platform who applied and evaluated this work on some of their past real projects. Preliminary results show an overall acceptance of the developed tool with a possible increase of 150% to 400% in the value that they can deliver without investing more effort than they already do today. This mitigates a bottleneck faced by development teams today. To increase the value, they could offer to customers (e.g., by producing more application screens in the same period), they would need to recruit new collaborators whose skill set is high on demand. This work delivers major efficiency improvements and lessens the severe lack of qualified professionals, by allowing existing ones to produce more without investing further effort.As aplicações são algo essencial para as empresas. Uma boa experiência de utilizador é fundamental para o sucesso destas aplicações no mercado. Hoje em dia, para alcançar este objetivo, as empresas empregam pessoas altamente especilaizadas em desenvolvimento Front-End e de UX (User Experience) & UI (User Interface) design. A colaboração destas equipas é crucial e de momento apresenta desafios de eficiência na indústria do software. Este trabalho foca-se na OutSystems, uma plataforma low-code, que tem subjacente estas ineficiências que estão presentes em toda a industria. Embora atualmente existam alguns plugins de geração de código para as ferramentas de design populares, estes não geram código para plataformas low-code. Portanto, o processo de transformação de design para desenvolvimento é um processo 100% manual, o que resulta em perdas de eficiência que serão refletidas no valor final entregue aos clientes. O nosso objetivo é acelarar este processo de conversão de um modelo de design para um modelo de desenvolvimento Front-End para mitigar esta ineficiência. Para tal, desenvolvemos uma abordagem utilizando técnicas de transformação de modelos que automatizam parte do processo. Nomeadamente, este automatiza a geração de páginas/ecrãs de aplicações através da composição de mockups de ecrãs numa tecnologia de design (como o Sketch) com uma biblioteca de componentes de UI reutilizáveis para instanciar o design numa tecnologia Front-End (como a OutSystems). A nossa abordagem foi validada por uma equipa profissional de desenvolvimento Front-End de uma plataforma low-code de nível empresarial que aplicaram e avaliaram o trabalho em projetos passados reais da equipa. Os resultados preliminares mostram uma aceitação global da ferramenta desenvolvida, com um possível aumento entre 150% a 400% no valor que conseguem oferecer. Isto permite mitigar um ponto de fricção que as equipas de desenvolvimento encontram de momento. Para aumentar o valor que a equipa consegue entregar aos clientes (por exemplo, através da produção de mais ecrãs no mesmo período de tempo), estes necessitariam de empregar novos colaboradores cujas habilidades têm elevada procura. O nosso trabalho oferece uma alternativa mais económica para o aumento da eficiência e ao mesmo tempo diminui o impacto da escassez de profissionais qualificados, ao permitir que os já existentes consigam produzir mais sem investimento adicional da sua parte

Mammalia, Chiroptera, Vespertilionidae, Myotis albescens: new occurrence site in the state of Rio Grande do Sul, Brazil

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La idea de libertad y el problema de la cuádruple causalidad en Aristóteles

La idea de libertad es formalmente idéntica a la de autodeterminación, e incluye la idea de un principio motor interno que se despliega en la actividad del ente. Esta idea parece difícilmente compatible con la idea de una cuadruplicidad causal tal y como Aristóteles la propone. A no ser que interpretemos esta diversidad principial como una sólo relativa escisión, en la que fin, forma y eficiencia motora se muestran como un único principio allí donde superan la potencialidad material. La materia no sería entonces causa, sino por así decir, la negatividad ontológica responsable de la triple fractura del principio; fractura que se supera dinámicamente en el movimiento en el que ente «llega» a sí mism

Estimating Local Government Efficiency using a Panel Data Parametric Approach: The Case of Chilean Municipalities

Previous empirical evidence on municipal efficiency mostly uses cross-sectional data which makes it impossible to separate unobserved heterogeneity from inefficiency. Furthermore, they also typically use a two stages approach which has been widely criticized as the assumptions in the first stage are violated in the second stage, generating biased results. We present a longitudinal parametric study that analyzes municipal efficiency and its determinants using a one step procedure. Moreover, we analize overall e¢ ciency as well as efficiency by clusters of municipalities in order to reduce heterogeneity. We use administrative datasets of Chilean municipalities for 2008-2010 period and our results suggest that Chilean municipalities have on average an inefficiency level of 32% with a significant variance between clusters of municipalities. Also, our results suggest that socio-economic, fiscal and political variables affect municipal efficiency. In particular, we found that municipalities with tighter budget constraints are associated with more efficient municipalities