Subcooled Two-Phase Flow Heat Transfer in Multiscale Systems

Das Abführen von Nachzerfallswärme ohne Verwendung externer Energiequellen wird für Reaktoren der kommenden Generation vorgeschlagen. Diese passiven Sicherheitssysteme basieren meist auf Naturkonvektion oder Wärmrstrahlung zur Abfuhr der Nachzerfalls- wärme. Das so genannte In Vessel Retention (IVR) Konzept sieht das Fluten der Reaktorgrube mit Kühlwasser im Falle eines Schwerunfalls vor. Das Kühlwasser wird in einem Tank vorge- halten, der auf einem höheren Niveau als der Reaktordruckbehälter (RDB) angebracht ist. Die Nachzerfallswärme soll über eine Zweiphasenströmung um die äußere Wand des RDB und durch den Vorratstank abgeführt werden. Der Anteil des Kühlwassers, der verdampft wurde, wird vom Rest der Strömung getrennt. Er kondensiert folgend an Bauteilen im Inneren des Containments oder dessen Wänden. Das Kondensat wird gesammelt und dem Vorratstank wieder zugeführt. Für Reaktoren mit einer elektrischen Leistung von über 1 GW ist fraglich, ob der RDB dadurch ausreichend gekühlt werden kann. Der limitierende Faktor ist hierbei die kri- tische Wärmestromdichte an der RDB Außenwand. Die größte Wärmestromdichte wird von einer dünnen metallischen Schicht mit sehr hoher Wärmeleitfähigkeit oberhalb der geschmolzenenen Oxidschicht erwartet. Dies führt auf folgende Herausforderungen bei der Simulation eines passiven IVR Systems, die in dieser Studie bearbeitet werden: • Zweiphasenströmung mit Wärmeübergang von der RDB Außenwand zum Kühlwasser. Um den Zweiphasenwärmeübergang und die Evaporationsraten zu simulieren, wurde ein neues Modell vorgeschlagen. Das Modell basiert auf einer anerkannten eindimen- sionalen Korrelation und erweitert diese für die Implementierung in einen dreidi- mensionalen Zweiphasen-CFD Kontext. Das Modell und dessen Implementierung wurden durch Nachrechnen von Experimenten aus der Literatur validiert. • Wärmestromdichten-Verteilung an der äußeren RDB Wand. Krustenbildung im in- neren des Oxid-Pools und das partielle Schmelzen der RDB Wand haben großen Einfluss auf die Wärmestromdichte-Verteilung an der RDB Außenwand. Des Wei- teren spielen die Interaktion zwischen der metallischen Schicht, der RDB-Wand und des Oxid-Pools eine wichtige Rolle. • Integrales Verhalten des gesamten Kühlsystems. Um das integrale Systemverhalten des Kühlsystems, wie das Verhalten des Massenstroms bei unterschiedlichen Randbe- dingungen zu untersuchen, muss das gesamte System simuliert werden. Um dies durchführen zu können wurde ein System Thermo Hydraulic Code (STH) mit einem dreidimensionalen CFD Code gekoppelt. Die wichtigsten Beiträge dieser Arbeit beinhalten die Entwicklung und Anwendung eines robusten Modells zur Vorhersage des Wärmeübergangs für unterkühltes Blasensieden. Des weiteren wurde gezeigt, dass die Kopplung eines eindimensionalen STH-Programs mit einem dreidimensionalen CFD-Code für Zweiphasenströmungen möglich ist. Mit einem einfachen Modell für Schmelz- und Verferstigungsvorgägne konnte das hydrodyna- mische Verhalten eines Schmelzpools nachgerechnet und mit existierenden eindimensional- en Berechnungen verglichen werden. Schließlich zeigte die Anwendung der entwickelten Simulations Tools auf ein prototypisches passives IVR System, dass die Einlassunterkühl- ung des Kühlwassers einen wesentlichen Einfluss auf die Strömungsstabilität unter Natur- umlauf hat

AI-based Conversational Agents for Customer Service – A Study of Customer Service Representative’ Perceptions Using TAM 2

This study aimed to identify the various factors that may influence customer service representatives’ perceptions of artificial intelligence (AI)-based conversational agents (CAs) for customer service. By analyzing 180 publications, a conceptual research model is developed for identifying the factors that may influence customer service representatives’ perceptions of AI-based CAs for customer service. The underlying conceptual research model comprises ten factors. The study is grounded in the application of the Technology Acceptance Model 2 (TAM 2) approach. The research model is empirically evaluated with survey data from 128 participants. Our results show that the direct positive effect of subjective norm on customer service representatives’ perception of using AIbased CAs in customer service decreases with increasing experience. Moreover, our results reveal new insights regarding trust. The results of this study provide an overview of the predominant characteristics of the influencing factors of customer service representatives’ perceptions of AI-based CAs for customer service

Segmentation of Lath-Like Structures via Localized Identification of Directionality in a Complex-Phase Steel

In this work, a segmentation approach based on analyzing local orientations and directions in an image, in order to distinguish lath-like from granular structures, is presented. It is based on common image processing operations. A window of appropriate size slides over the image, and the gradient direction and its magnitude inside this window are determined for each pixel. The histogram of all possible directions yields the main direction and its directionality. These two parameters enable the extraction of window positions which represent lath-like structures, and procedures to join these positions are developed. The usability of this approach is demonstrated by distinguishing lath-like bainite from granular bainite in so-called complex-phase steels, a segmentation task for which automated procedures are not yet reported. The segmentation results are in accordance with the regions recognized by human experts. The approach’s main advantages are its use on small sets of images, the easy access to the segmentation process and therefore a targeted adjustment of parameters to achieve the best possible segmentation result. Thus, it is distinct from segmentation using deep learning which is becoming more and more popular and is a promising solution for complex segmentation tasks, but requires large image sets for training and is difficult to interpret

Linking social cognition with social interaction: Non-verbal expressivity, social competence and "mentalising" in patients with schizophrenia spectrum disorders

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>Research has shown that patients with schizophrenia spectrum disorders (SSD) can be distinguished from controls on the basis of their non-verbal expression. For example, patients with SSD use facial expressions less than normals to invite and sustain social interaction. Here, we sought to examine whether non-verbal expressivity in patients corresponds with their impoverished social competence and neurocognition.</p> <p>Method</p> <p>Fifty patients with SSD were videotaped during interviews. Non-verbal expressivity was evaluated using the Ethological Coding System for Interviews (ECSI). Social competence was measured using the Social Behaviour Scale and psychopathology was rated using the Positive and Negative Symptom Scale. Neurocognitive variables included measures of IQ, executive functioning, and two mentalising tasks, which tapped into the ability to appreciate mental states of story characters.</p> <p>Results</p> <p>Non-verbal expressivity was reduced in patients relative to controls. Lack of "prosocial" nonverbal signals was associated with poor social competence and, partially, with impaired understanding of others' minds, but not with non-social cognition or medication.</p> <p>Conclusion</p> <p>This is the first study to link deficits in non-verbal expressivity to levels of social skills and awareness of others' thoughts and intentions in patients with SSD.</p

Putative ligand binding sites of two functionally characterized bark beetle odorant receptors

Background: Bark beetles are major pests of conifer forests, and their behavior is primarily mediated via olfaction. Targeting the odorant receptors (ORs) may thus provide avenues towards improved pest control. Such an approach requires information on the function of ORs and their interactions with ligands, which is also essential for understanding the functional evolution of these receptors. Hence, we aimed to identify a high-quality complement of ORs from the destructive spruce bark beetle Ips typographus (Coleoptera, Curculionidae, Scolytinae) and analyze their antennal expression and phylogenetic relationships with ORs from other beetles. Using 68 biologically relevant test compounds, we next aimed to functionally characterize ecologically important ORs, using two systems for heterologous expression. Our final aim was to gain insight into the ligand-OR interaction of the functionally characterized ORs, using a combination of computational and experimental methods. Results: We annotated 73 ORs from an antennal transcriptome of I. typographus and report the functional characterization of two ORs (ItypOR46 and ItypOR49), which are responsive to single enantiomers of the common bark beetle pheromone compounds ipsenol and ipsdienol, respectively. Their responses and antennal expression correlate with the specificities, localizations, and/or abundances of olfactory sensory neurons detecting these enantiomers. We use homology modeling and molecular docking to predict their binding sites. Our models reveal a likely binding cleft lined with residues that previously have been shown to affect the responses of insect ORs. Within this cleft, the active ligands are predicted to specifically interact with residues Tyr84 and Thr205 in ItypOR46. The suggested importance of these residues in the activation by ipsenol is experimentally supported through site-directed mutagenesis and functional testing, and hydrogen bonding appears key in pheromone binding. Conclusions: The emerging insight into ligand binding in the two characterized ItypORs has a general importance for our understanding of the molecular and functional evolution of the insect OR gene family. Due to the ecological importance of the characterized receptors and widespread use of ipsenol and ipsdienol in bark beetle chemical communication, these ORs should be evaluated for their potential use in pest control and biosensors to detect bark beetle infestations