Modeling and simulation of wetted porous thermal barriers operating under high temperature or high heat flux

Porous media with high water content can be successfully used as thermal barriers to operate under high exposure temperatures and/or high heat fluxes. Modeling and simulation of such systems presents difficulties and challenges, which are pointed and worked out in this work. Liquid water and water vapor transfers are considered, including the capillary effects for the liquid phase, as well as the air transfer inside the porous medium. Heat transfer model includes conduction, radiation, enthalpy convection, sensible heating and phase change. A realistic model is considered at the exposed boundary in what concerns mass transfer: the outflow mass transfer is dictated by the water effusion and not by the convection transfer mechanism between the exposed surface and the environment. A set of numerical aspects is detailed, concerning both the numerical modeling and the solution of the discretization equations, which are crucial to obtain successful simulations. Some illustrative results are presented, showing the potential of the wetted porous media when used as thermal barriers, as well as the capabilities of the presented physical and numerical models to deal with such systems.http://www.sciencedirect.com/science/article/B6V3H-4RKDHVC-2/1/633ef2cefc7a7e2178f1d59743e3d24

Crescimento inicial de porta enxertos cítricos em substratos alternativos.

A produção de mudas cítricas de qualidade, passa pela produção em ambiente protegido, que apesar de aumentar o preço das mudas, qualifica-as com padrão fitossanitário. Entretanto, o que limita a adoção desse sistema de forma irrestrita no país é o alto custo da estufa e do substrato comercial. Para tanto, estudos que visem à elaboração de substratos alternativos, de fácil e constante disponibilidade a um baixo custo, tornam-se essenciais para dar suporte à modernização na produção de mudas, principalmente pelos pequenos viveiristas da região Nordeste e especialmente do Estado da Paraíba

Espécies vegetais para adubação verde e/ou cobertura do solo em cultivo orgânico de fruteiras na região semi-árida do Nordeste brasileiro.

A região semiárida é caracterizada, sob o ponto de vista climático, pela escassez e irregularidade das chuvas, e pelas elevadas taxas de evapotranspiração. A baixa precipitação não se constitui problema nos cultivos irrigados, uma vez que a água é fornecida às plantas por meio da irrigação. As altas taxas de evaporação que ocorrem são mais preocupantes, pois aumenta o consumo de água e, com isso, o custo de produção e os riscos de salinização da terra pela adição dos sais dissolvidos nessa água e pela ascensão capilar dos mesmos. Em consequência, nos cultivos da região do Submédio São Francisco (SSF), com o propósito de minimizar os efeitos das altas taxas de evaporação, tem sido recomendado a utilização de sistemas de manejo que priorizam a cobertura do solo, visando a economia da água e de nutrientes aplicados. Diante do exposto, estudos que venham avaliar o desempenho de espécies vegetais para adubação e/ou cobertura do solo constituem fundamental importância para o desenvolvimento da fruticultura orgânica no SSF. Foram estudadas onze espécies, entre leguminosas e gramíneas, no perímetro irrigado Senador Nilo Coelho, em área de agricultor familiar. Os resultados demonstram que o coquetel vegetal é uma alternativa de manejo que contribui para aumentar a biodiversidade (diversificação de espécies) dentro e acima do solo, estabelecendo um ambiente onde as espécies convivem harmoniosamente, permitindo maior proteção ao solo e maior diversidade de nutrientes ao sistema

Gravitational Optics: Self-phase modulation and harmonic cascades

Nonlinear wave interaction of low amplitude gravitational waves in flat space-time is considered. Analogy with optics is established. It is shown that the flat metric space-time is equivalent to a centro-symmetric optical medium, with no second order susceptibility. The lowest order nonlinear effects are those due to the third order nonlinearity and include self-phase modulation and high harmonic generation. These processes lead to an efficient energy dilution of the gravitational wave energy over an increasingly large spectral range.Comment: 12 pages, REVTEX

Manejo de solo compactado em cultivo irrigado de videira de mesa no Vale do São Francisco.

O Vale do São do Francisco (VSF) caracteriza-se pela produção contínua e intensiva de frutas, devido à disponibilidade heliotérmica que permite mais de uma colheita por ano. Como conseqüência, dessa produção intensiva, tem-se o uso contínuo de máquinas e implementos que contribuem com o processo de adensamento e/ou compactação, que ocorrem em 80% dos solos da região provocando redução da produtividade. Neste contexto, esse estudo teve como objetivo avaliar o efeito de sistemas de manejo com utilização de incorporação de matéria orgânica e gesso agrícola na recuperação de solos adensados e/ou compactados, em cultivos irrigados de uva de mesa. O estudo foi conduzido em área de viticultor no perímetro irrigado do Vale do São Francisco, zona semi-árida da região Nordeste do Brasil, município de Petrolina, Estado de Pernambuco. Foram estudados seis tratamentos: S1 - aração profunda (sulco lateral) + composto; S2 - aração profunda (sulco lateral) + mamona + girassol; S3 - aração profunda (sulco lateral) + sorgo; S4 - subsolagem + bagaço de cana-de-açúcar injetada pelo bico do subsolador; S5 aração profunda (sulco lateral) + gesso agrícola + sorgo; S6 testemunha (sistema adotado pelo produtor). Os efeitos dos tratamentos foram avaliados através da alteração das características do solo (física, química, mineralógica e micromorfológica), produção e produtividade, qualidade do fruto. Os resultados demonstraram que o solo em estudo possui baixa fertilidade com sérias restrições físicas. Micromorfologicamente a compactação subsuperficial desse solo estar ligada aos processos de eluviação de argila e ferro. Após dois anos de estudo os atributos do solo mostram tendência de melhoria com os tratamentos que receberam adição de matéria orgânica. É recomendado continuar os estudos por um intervalo de tempo maior, de no mínimo cinco anos, para se detectar efetivamente alterações nos atributos físicos do solo

All-optical trapping and acceleration of heavy particles

A scheme for fast, compact, and controllable acceleration of heavy particles in vacuum is proposed, in which two counterpropagating lasers with variable frequencies drive a beat-wave structure with variable phase velocity, thus allowing for trapping and acceleration of heavy particles, such as ions or muons. Fine control over the energy distribution and the total charge of the beam is obtained via tuning of the frequency variation. The acceleration scheme is described with a one-dimensional theory, providing the general conditions for trapping and scaling laws for the relevant features of the particle beam. Two-dimensional, electromagnetic particle-in-cell simulations confirm the validity and the robustness of the physical mechanism.Comment: 10 pages, 3 figures, to appear in New Journal of Physic

Avaliação fisico-química de frutos de Citrullus lanatus var. citroides.

A melancia forrageira, introduzida no Brasil pelos africanos, é utilizada para alimentação animal no Nordeste. O trabalho foi desenvolvido na Embrapa Semiárido, com objetivo de avaliar características físico-químicas dos frutos

Barragem subterrânea: transformando vidas no Semiárido brasileiro.

Devido à irregularidade das chuvas, os agricultores do Semiárido estão sempre enfrentando riscos de perdas totais ou parciais de suas safras e de sua criação. A falta de água nas comunidades do meio rural proporciona baixa qualidade de vida, êxodo rural e insegurança alimentar devido a não obtenção da colheita e consumo de alimentos com agrotóxicos. A barragem funciona como um barramento de água subterrânea, proveniente das chuvas, através de uma parede/septo impermeável que pode ser construído com alvenaria ou com uma lona plástica, ambos eficientes, diferenciando principalmente em relação ao custo. Essa tecnologia vem promovendo grandes mudanças na realidade rural, principalmente por manter uma continuidade de produção durante o período seco, permitindo assim que os agricultores diversifiquem sua alimentação e comercializem os excedentes, gerando renda e principalmente promovendo a segurança alimentar das famílias. O trabalho teve como objetivo construir o conhecimento coletivo através da pesquisa-ação, experimentação e sistematização para promover estratégias de usos eficientes e a manutenção da quantidade e qualidade da água de chuva em agroecossistemas com barragens subterrâneas nos territórios rurais do Semiárido do Nordeste Brasileiro. Os resultados deste estudo constituem oportunidade de aumento na eficiência da produção agropecuária nos agroecossistemas do sertão nordestino, aperfeiçoando a organização da família, proporcionando maior segurança alimentar pelo estímulo da diversificação do sistema produtivo e apropriação de novos conhecimentos. As barragens subterrâneas influenciam a sustentabilidade dos agroecossistemas do semiárido ao mesmo tempo em que cumpre um papel importante na democratização do acesso a água no semiárido, influenciando também, na dinâmica social destas comunidades

Indicadores biológicos de qualidade de solo em área de produção de manga sob manejo orgânico em perímetro irrigado no Vale do São Francisco.

A produção de espécies vegetais para cobertura é uma importante prática no manejo de áreas agricultáveis não só para evitar o impacto direto das gotas de chuva, mas principalmente, para reduzir a taxa de evaporação e elevar os teores de matéria orgânica do solo, A busca por atributos sensíveis a mudanças provocadas pelo manejo do solo possibilitou que índices biológicos surgissem como indicadores que retratam a vida do solo. Neste contexto, o presente estudo buscou avaliar o efeito de coquetéis vegetais com diferentes composições e proporções de espécies, nas variações de carbono da biomassa microbiana (CBM), na emanação de CO2 pela respiração basal da biomassa microbiana (RBM), e suas relações com o carbono orgânico (C.O.), em área de produção de manga sob manejo orgânico em perímetro irrigado do Vale do São Francisco, visando contribuir com a qualidade ambiental e com a sustentabilidade da agricultura da região. Os valores baixos a médios de CBMS verificados nos seis tratamentos e nos três tempos de coleta estão relacionados às condições químicas observadas no solo. A biomassa microbiana do solo manejado com diferentes composições e proporções de coquetel vegetal, apresentou-se mais ativa e menos eficiente na utilização dos recursos do ecossistema e na imobilização de C orgânico