Approximate solutions for two dimensional problems in water pollution - component suppression schemes

In this work, a new hybrid method for solving problems in water pollution is proposed. The method furnishes approximate solutions for the two-dimensional transport equation in analytical form, in cases when the coupling between the hydrological and transport models can be neglected. The high speed processing of the scheme allows to simulate the transient dispersion in real time using low performance microcomputers.No trabalho a seguir é proposto um novo método híbrido para a resolução de problemas em poluição aquática. O método fornece soluções aproximadas em forma analítica para a equação de transporte bidimensional, para situações nas quais o acoplamento entre os modelos hidrológico e de transporte pode ser ignorado. A alta velocidade de processamento do esquema híbrido permite simular a dispersão de poluentes em tempo real, empregado microcomputadores de baixa performance

Approximate solutions for two dimensional problems in water pollution - component suppression schemes

In this work, a new hybrid method for solving problems in water pollution is proposed. The method furnishes approximate solutions for the two-dimensional transport equation in analytical form, in cases when the coupling between the hydrological and transport models can be neglected. The high speed processing of the scheme allows to simulate the transient dispersion in real time using low performance microcomputers.No trabalho a seguir é proposto um novo método híbrido para a resolução de problemas em poluição aquática. O método fornece soluções aproximadas em forma analítica para a equação de transporte bidimensional, para situações nas quais o acoplamento entre os modelos hidrológico e de transporte pode ser ignorado. A alta velocidade de processamento do esquema híbrido permite simular a dispersão de poluentes em tempo real, empregado microcomputadores de baixa performance

Fundamental connections in differential geometry : quantum field theory, electromagnetism, chemistry and fluid mechanics

This work presents novel hydrodynamic formulations that reconcile the continuum hypothesis with the emergence of electromagnetic interactions among molecules from fundamental principles. Two models are proposed: a relativistic version of the Navier-Stokes equations derived from commutation relations, and a Helmholtz-like system obtained by applying the Hodge operator to the extended Navier-Stokes equations. Preliminary analysis suggests that the second model, with its nonlinear terms serving as a generalized current, can reproduce microscopic quantum effects. It shows promise for generating self-consistent field equations via Bäcklund transformations, remaining valid across all scales despite the breakdown of the continuum hypothesis

A quantum toy-model for inelastic scattering and catalysis based on Bäcklund transformations

This work presents a scalar self-consistent quantum model for molecular simulation. This model employs Bäcklund transformations to eliminate the wave function from Klein-Gordon and Schrödinger-type equations. The nonlinear PDE obtained after coupling the quantum model with the Gauss law of electromagnetism contains only the interaction potential. The analytical solutions obtained reproduce some relevant effects related to the evolution of the electronic clouds induced by nonlinear scattering. One of the most relevant results obtained from this new formulation is to confirm and fully justify the fact that Cl2 molecules do not react directly with aromatic rings. This result cannot be reproduced by classical models for molecular simulation. On the other hand, quantum chemistry only furnishes indicia that such electrophilic reactions may not occur, but does not shows explicitly how the electronic clouds evolve along the chemical process

Impactos Computacionais de uma Implementação de Criptografia Visual

Este artigo realiza breve estudo sobre a Criptografia Visual, vindo a implementar um protótipo para fins de identificar características de processamento quando do emprego dessa tecnologia. Foi avaliado o impacto de recursos computacionais quando do uso do protótipo. Destaca-se já haver aplicações reais em mercado, o que pode oportunizar situações interessantes de investigação. Para o desenvolvimento do protótipo, considerando-se o seu emprego para fins didáticos, implementou-se em Object Pascal – no caso, Delphi, mas poder-se-ia empregar Lazarus ou Kylix - e, para fins de configurações do tratamento gráfico, a linguagem Lua. Medições de desempenho não se revelaram elevadas

Simulação da deposição de energia por fótons e elétrons utilizando a equação de Boltzmann

Los procedimientos que implican el uso de radiación ionizante en el campo biomédico se han investigado en los últimos años - en particular con respecto a la determinación de la energía depositada en el tejido humano en pacientes sometidos a radiación. En este contexto, el presente trabajo se presenta una metodología para el cálculo de la dosis absorbida, el factor de acumulación y la energía depositada en los materiales utilizados para simular el tejido humano y otras pantallas utilizadas en los proyectos. Los procesos aleatorios de interacción de fotones y electrones con estos materiales se simularon mediante métodos matemáticos para la solución de la ecuación de transporte con aproximaciones de los núcleos dispersión de Klein-Nishina y Rutherford aplicado a la ecuación de Fokker-Planck.Procedures involving the use of ionizing radiation in the biomedical field has been investigated in recent years - in particular as regards the determination of the energy deposited in human tissue in patients undergoing radiation. In this context, this paper presents a methodology for the calculation of the absorbed dose, the build-up factor and the energy deposited in the materials used to simulate human tissue and other screens used in projects. The random processes of interaction of photons and electrons with these materials were simulated by mathematical methods for solving to solve the transport equation with approximations of the scattering kernel of Klein-Nishina and Rutherford scattering cores applied to the Fokker-Planck equation.Procedimentos que envolvem o uso das radiações ionizantes na área biomédica têm sido investigados nos últimos anos – em especial, no que tange à determinação da energia depositada no tecido humano em pacientes submetidos à radiação. Nesse contexto, o presente trabalho apresenta uma metodologia para cálculo da dose absorvida, fator de build-up e energia depositada em materiais empregados para simular o tecido humano e outros utilizados em projetos de blindagens. Os processos randômicos de interação de fótons e elétrons com esses materiais foram simulados por métodos matemáticos para resolver a equação de transporte com aproximações dos núcleos de espalhamento de Klein-Nishina e Rutherford aplicada na equação de Fokker-Planck

Definição do coeficiente de difusão para propagação de poluentes em águas rasas empregando um modelo baseado em soluções exatas para a equação de Korteweg-De-Vries

Pollutant dispersion in rivers occurs as a consequence of diffusion and advection both transversal and longitudinal dretions of the flow. The contribution related to the diffusion process, ruled by Fick´s law, is proportional to diffusion coefficient, which must be estimated. In this work a new analytical solution to the Korteweg-de-Vries equation is obtained, in order to evaluate the increase in the mass diffusivity due to the action of gravity waves along water bodies. The proposed method consists in mapping the original KdV equation into an ordinary differential one whose solution is obtained by integration. When a soliton or a wave packet is produced on the surface, a certain amount of water is transferred from the neighborhoods, carrying the pollutants by means of advection transport. However, since the oscillations are alternant along the water body, and the typical wavelength of the packets is much smaller than the distance between margins, this advection process can be regarded as an isotropic diffusion mechanism, when observed at a geographic scale. Hence, the mass diffusivity due to the gravity waves can be estimated from the local values for the laplacian and the time derivative of the concentration distribution, obtained through a mass balance in a region around the soliton. Numerical solutions are presented.A dispersão de poluentes no meio aquático decorre dos processos de advecção e difusão, cuja propagação se produz no sentido longitudinal e transversal ao escoamento do corpo hídrico. A contribuição associada ao processo difusivo, regido pela lei de Fick, é proporcional ao coeficiente de difusão, cujo valor deve ser estimado. Neste trabalho é obtida uma solução analítica para a equação de Korteweg-de-Vries (KdV) a fim de avaliar o coeficiente de difusão baseado na ação de ondas de gravidade em corpos hídricos. O método proposto consiste na transformação da equação KdV em sua forma original em uma equação diferencial ordinária cuja solução é obtida através de integração. Quando uma onda solitária ou um trem de ondas é produzido na superfície de um rio, uma determinada quantidade de água é transferida a partir das vizinhanças, transportando poluentes por advecção. Contudo, uma vez que as oscilações são alternantes ao longo do corpo hídrico, e o comprimento de onda típico das vagas é muito inferior à distância entre margens, esse processo de advecção pode ser considerado um mecanismo de difusão isotrópica, quando observado em escala geográfica. Desse modo, a difusividade mássica pode ser estimada a partir de valores locais para o laplaciano e a derivada temporal da concentração, obtidos através de um balanço de massa efetuado em torno da onda solitária. Ao final, são apresentados resultados numéricos para a situação do Lago Guaíba, em Porto Alegre