A hybrid time-domain discontinuous Galerkin-boundary integral method for 3-D electromagnetic scattering analysis

published_or_final_versio

Synthesis of allitol from D-psicose using ribitol dehydrogenase and formate dehydrogenase

Purpose: To synthesize allitol from D-psicose by a combination of novel ribitol dehydrogenase (RDH) and formate dehydrogenase (FDH) under optimised production conditions.Methods: RDH and FDH genes were cloned and introduced into pET-22b(+) vectors for expression in Escherichia coli to produce the corresponding enzymes. The effects of temperature, pH, shaking velocity (75, 100, 125, and 150 rpm), and shaking type (horizontal and vortex) were optimised to maximise the production yield of allitol. The final product was purified and subjected to nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, infrared (IR) spectrometry, and liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) to confirm its structure.Results: The optimal pH and temperature for the reaction were 7.5 and 40 °C, respectively. The results revealed that allitol yield significantly increased with increase in reaction shaking velocity and reached a maximum yield of 95.60 ± 0.54 % at 150 rpm shaking velocity after 6 h of reaction. When the reaction was run under horizontal shaking, allitol yield increased from 100.00 ± 6.05 (without shaking) to 124.20 ± 9.70 %. Twenty milligrams of D-psicose were successfully reduced to allitol under optimum conditions with a high production yield of 16.7 ± 0.62 mg after 6 h. No by-products were formed during or after the reaction. The produced allitol had a purity of 95 %, and its structure was confirmed by HPLC, IR, LCMS, and NMR spectral analyses.Conclusion: Using D-psicose as a substrate, allitol with 95 % purity was successfully produced by the combination of novel RDH and FDH.Keywords: Allitol, Ribitol dehydrogenase, Formate dehydrogenase, D-Psicose, Providencia alcalifacien

Numerical investigation of conjugated heat transfer in a channel with a moving depositing front

This article presents numerical simulations of conjugated heat transfer in a fouled channel with a moving depositing front. The depositing front separating the fluid and the deposit layer is captured using the level-set method. Fluid flow is modeled by the incompressible Navier–Stokes equations. Numerical solution is performed on a fixed mesh using the finite volume method. The effects of Reynolds number and thermal conductivity ratio between the deposit layer and the fluid on local Nusselt number as well as length-averaged Nusselt number are investigated. It is found that heat transfer performance, represented by the local and length-averaged Nusselt number reduces significantly in a fouled channel compared with that in a clean channel. Heat transfer performance decreases with the growth of the deposit layer. Increases in Reynolds, Prandtl numbers both enhance heat transfer. Besides, heat transfer is enhanced when the thermal conductivity ratio between the deposit layer and the fluid is lower than 20 but it decreases when the thermal conductivity ratio is larger than 2

Constitutive Equations and Processing Maps for 49MnVS3 Non-Quenched and Tempered Steel

Flow stress variations of 49MnVS3 non-quenched and tempered steel are studied in isothermal compression tests on a Gleeble-1500D thermal simulated test machine at a deformation temperatures of 950, 1000, 1150, and 1200° C, and strain rates of 0.1, 1, 5, and 10 s⁻¹, with obtaining the strain hardening exponent n and deformation activation energy Q of the alloy. Thus, the constitutive equations and processing maps of compression flow behavior for 49MnVS3 non-quenched and tempered steel at high temperatures are established. It shows that the peak stress is shownto significantly reduced with a decrease in the strain rate and increase in deformation temperature when the alloy deforms at high temperature, and the deformation activation energy is 350.98 kJ/mol. When the true strain of 49MnVS3 non-quenched and microalloyed steel high-temperature deformation is 0.5, the optimum process parameters of the alloy are determined to be 1150–1200° C for the deformation temperature and 2–10 s⁻¹ for the strain rate, based on the criterion that the process parameters of higher power dissipation efficiency values should be chosen in the dynamic recrystallization region as the best processing technology.Изменение напряжения течения незакаленной и закаленной стали 49MnVS3 исследовали путем проведения испытаний на изотермическое сжатие на установке Gleeble-1500D, моделирующей высокотемпературные условия, при температурах деформации 950, 1000, 1150, 1200° C и скоростях деформации 0,1; 1; 5 и 10 c⁻¹ с показателем степени деформационного упрочнения n и значением энергии активации деформации сплава Q. Установлены определяющие уравнения и схемы обработки компрессионного режима течения для незакаленной и закаленной стали 49MnVS3 при высокой температуре. Анализ уравнений показал, что максимальное значение напряжения значительно уменьшается при снижении скорости деформации и повышении температуры деформации, если сплав подвергается деформации при высокой температуре, а значение энергии активации деформации составляет 350,98 кДж/моль. Если значения истинной деформации незакаленной стали 49MnVS3 и высокотемпературной деформации микролегированной стали составляют 0,5, то оптимальные параметры процесса обработки сплава определяются при температуре деформирования 1150…1200° C и скорости деформации 2…10 c⁻¹ на основе критерия, который способствует отбору параметров с более высокой эффективностью рассеивания мощности в области динамической рекристаллизации в качестве оптимальной технологии обработки.Зміну напруження течії незагартованої і загартованої сталі 49MnVS3 досліджували шляхом проведення випробувань на ізотермічний стиск на установці Gleeble-1500D, що моделює високотемпературні умови, за температур деформації 950, 1000, 1150, 1200° C та швидкості деформації 0,1; 1; 5 і 10 c⁻¹ із показником степеня деформаційного зміцнення n і значенням енергії активації деформації сплаву Q. Установлено визначальні рівняння і схеми обробки компресійного режиму течії для незагартованої і загартованої сталі 49MnVS3 за високої температури. Аналіз рівнянь показав, що максимальне значення напруження значно зменшується зі зниженням швидкості деформації і підвищенні температури деформації, якщо сплав зазнає деформації за високої температури, а значення енергії активації деформації дорівнює 350,98 кДж/моль. Якщо значення істинної деформації незагартованої сталі 49MnVS3 і високотемпературної деформації мікролегованої сталі дорівнюють 0,5, то оптимальні параметри процесу обробки сплаву визначаються за температури деформування 1150...1200° C і швидкості деформації 2...10 c⁻¹ на основі критерію, який сприяє відбору параметрів із більш високою ефективністю розсіяння потужності в області динамічної рекристалізації як оптимальної технології обробки

Magnetotransport Mechanisms in Strongly Underdoped YBa_2Cu_3O_x Single Crystals

We report magnetoresistivity measurements on strongly underdoped YBa_2Cu_3O_x (x=6.25, 6.36) single crystals in applied magnetic fields H || c-axis. We identify two different contributions to both in-plane and out-of-plane magnetoresistivities. The first contribution has the same sign as the temperature coefficient of the resistivity \partial ln(\rho_i)/\partial T (i={c,ab}). This contribution reflects the incoherent nature of the out-of-plane transport. The second contribution is positive, quadratic in field, with an onset temperature that correlates to the antiferromagnetic ordering.Comment: 4 pages, 3 figure

Effect of a Nonuniform Radial/Axial Tip Clearance on the Flow Field in a Mixed-Flow Pump

The effect of a nonuniform radial/axial tip clearance on the flow field in a mixed-flow pump was studied by numerical simulation of the unsteady flow in the pump with two tip clearance shapes using the standard Reynolds average Navier–Stokes turbulence model, and the equations were solved with the SIMPLEC computational algorithm. The external characteristics, distribution of static pressure, streamline flow of the tip clearance, and vorticity in the impeller are analyzed. The accuracy of numerical simulation was assessed by comparing experimental data with computational results. Although a nonuniform tip clearance leads to a decline in the pump head, which is more pronounced under part-load conditions, the configuration with a nonuniform tip clearance (c = 0.5–1 mm) provides the more uniform velocity and pressure distribution both in the circumferential and axial directions, as the leakage vortex intensity is weakened and its shedding is suppressed. The research results pointed the way for improving the unsteady flow in the mixed-flow pump.Изучено влияние неравномерного зазора на поле течения в радиально-осевом насосе с помощью численного моделирования нестационарного течения в насосе с зазором двух конфигураций на основе стандартной модели турбулентности RNG k , выполнено решение уравнений с применением алгоритма SIMPLE. Проанализированы внешние характеристики, распределение статического давления, потока в зазоре и турбулентности в импеллере. Проведена оценка достоверности численного моделирования путем сравнения экспериментальных данных с результатами расчетов. Показано, что неравномерный зазор вызывает уменьшение напора в насосе, что становится более выраженным в условиях частичного нагружения, но конфигурация с неравномерным зазором (с = 0,5 1,0 мм) обеспечивает более равномерные скорость и распределение давления в касательном и осевом направлениях, поскольку интенсивность обтекания с кольцевым вихрем уменьшается, а его сброс замедляется. Полученные результаты открывают путь к стабилизации нестационарного потока в радиально-осевом насосе

Recognizing basal cell carcinoma on smartphone‐captured digital histopathology images with a deep neural network

Peer Reviewedhttps://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/154530/1/bjd18026.pdfhttps://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/154530/2/bjd18026_am.pd

Wide binaries as a critical test of Classical Gravity

Modified gravity scenarios where a change of regime appears at acceleration scales $a<a_{0}$ have been proposed. Since for $1 M_{\odot}$ systems the acceleration drops below $a_{0}$ at scales of around 7000 AU, a statistical survey of wide binaries with relative velocities and separations reaching $10^{4}$ AU and beyond should prove useful to the above debate. We apply the proposed test to the best currently available data. Results show a constant upper limit to the relative velocities in wide binaries which is independent of separation for over three orders of magnitude, in analogy with galactic flat rotation curves in the same $a<a_{0}$ acceleration regime. Our results are suggestive of a breakdown of Kepler's third law beyond $a \approx a_{0}$ scales, in accordance with generic predictions of modified gravity theories designed not to require any dark matter at galactic scales and beyond.Comment: accepted for publication in EPJ