Some cases of numerical solution of differential equations describing the vortex-flow through three-dimensional axially symmetric channels

summary:In the article one partial differential equation of the second order is derived from the system of Euler's equations and the equation of continuity and it is solved by the finite-difference method, which gives good results

Discontinuous Galerkin method for compressible flow and conservation laws

summary:This paper is concerned with the application of the discontinuous Galerkin finite element method to the numerical solution of the compressible Navier-Stokes equations. The attention is paid to the derivation of discontinuous Galerkin finite element schemes and to the investigation of the accuracy of the symmetric as well as nonsymmetric discretization

On the finite element analysis of problems with nonlinear Newton boundary conditions in nonpolygonal domains

summary:The paper is concerned with the study of an elliptic boundary value problem with a nonlinear Newton boundary condition considered in a two-dimensional nonpolygonal domain with a curved boundary. The existence and uniqueness of the solution of the continuous problem is a consequence of the monotone operator theory. The main attention is paid to the effect of the basic finite element variational crimes: approximation of the curved boundary by a polygonal one and the evaluation of integrals by numerical quadratures. With the aid of some important properties of Zlámal’s ideal triangulation and interpolation, the convergence of the method is analyzed

Stability of ALE space-time discontinuous Galerkin method

summary:We assume the heat equation in a time dependent domain, where the evolution of the domain is described by a given mapping. The problem is discretized by the discontinuous Galerkin (DG) method in space as well as in time with the aid of Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) method. The sketch of the proof of the stability of the method is shown

Numerical simulation of airfoil vibrations induced by turbulent flow

AbstractThe subject of this paper is the numerical simulation of the interaction between two-dimensional incompressible viscous flow and a vibrating airfoil. A solid elastically supported airfoil with two degrees of freedom, which can rotate around the elastic axis and oscillate in the vertical direction, is considered. The numerical simulation consists of the stabilized finite element solution of the Reynolds averaged Navier–Stokes equations with algebraic models of turbulence, coupled with the system of ordinary differential equations describing the airfoil motion. Since the computational domain is time dependent and the grid is moving, the Arbitrary Lagrangian–Eulerian (ALE) method is used. The developed method was applied to the simulation of flow-induced airfoil vibrations

Adequação à legislação ambiental de pequenas propriedades rurais conduzidas em sistema orgânico ou convencional no Território Portal da Amazônia - Mato Grosso

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias. Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas.Os sistemas de produção agrícola produzem efeitos diretos nos agroecossistemas, sendo em muitos casos ações causadoras de degradação ambiental. A busca da compatibilidade entre manejo das atividades agropecuárias da propriedade e a legislação ambiental é a questão norteadora do presente estudo. O objetivo do trabalho foi verificar a adequação à legislação ambiental brasileira de pequenas propriedades rurais do Território Portal da Amazônia, região norte do Estado do Mato Grosso, em dois sistemas de produção agrícola: orgânico (SPO) e convencional (SPC), procurando estabelecer relações dessa adequação com o processo de transição agroecológica das propriedades rurais. O SPO apresentou níveis mais avançados de transição agroecológica em relação ao SPC, bem como resultados equiparáveis em termos de rendimento da produção agrícola e pecuária. O nível de informação dos produtores sobre o que seria necessário para se adequar à legislação está certamente abaixo do ideal. Tanto no sistema de produção orgânica como no sistema convencional a maior parte das propriedades não está adequada à legislação ambiental em relação às áreas mínimas de reserva legal (RL) e área de preservação permanente (APP). Apenas uma das propriedades rurais avaliadas (1/17) não apresentou déficits nas áreas de RL e APP e nenhuma apresentou a LIC da propriedade. O SPC apresentou maior déficit de RL (266 hectares), com apenas 39% dos 80% necessários de remanescente florestal para compor a RL (Amazônia Legal). Na comparação de cada um dos sistemas com a legislação ambiental (real/ideal), para a APP, o SPO apresentou resultados iguais e o SPC inferiores à legislação, apesar de na comparação entre os dois sistemas de produção não ter havido diferenças significativas. Na mesma análise comparativa para a RL, ambos os sistemas apresentaram valores inferiores à legislação (real/ideal), porém o SPC apresentou um valor médio significativamente inferior (real/ideal= 0,3) ao SPO (real/ideal = 0,6). Em relação à qualidade ambiental das áreas de RL e APP os indicadores ambientais de avaliação, construídos a partir de critérios da legislação ambiental brasileira, refletiram os impactos da atividade da pecuária extensiva. O SPO apresentou melhores resultados com menor ocorrência na APP dos indicadores: desflorestamento, sinais aparentes de erosão, presença permanente de animais domésticos (gado) e lavouras com cultivos anuais ou pastagem na APP, assim como a cobertura do solo predominante no SPO foi a serrapilheira. Predominou o caráter preservacionista tanto na APP quanto na RL, com apenas 2% de áreas com ocorrência de sistemas agroflorestais, estas restritas apenas ao SPO. Os resultados da pesquisa mostraram que tanto a formação ecológica dos agricultores, refletido nos maiores níveis de transição agroecológica do SPO, quanto o grau de informação sobre os aspectos da legislação ambiental relacionados às propriedades rurais, podem ter contribuído para a manutenção dos maiores percentuais de remanescentes florestais na RL e APP localizados nas propriedades rurais do SPO, bem como para a melhor qualidade ambiental desses espaços protegidos.Agriculture systems produce direct and indirect effects on the agroecosystems, some of them cause environmental degradation. The seek for the compatibility of agriculture management activities and environmental laws is a key that motivates this study. The objective of this research was to verify the adequancy of small rural farms to the brazilian environmental laws, at the Portal da Amazônia territory - north region of Mato Grosso State-Brazil, on two agriculture production systems: organic (OPS) and conventional (CPS), trying to stablish relations with the agroecological transition process. The OPS presented higher levels of agroecological transition in comparison to CPS, as well as equivalent results in terms of agriculture and livestok production. The level of information of the small farmers about what is necessary to adequate to the environmental law is certainly bellow the expected. In both systems the majority of the small farms were not adequate to environmental law in terms of the minimum percentage forest areas to compute the permanente preservation áreas (PPA) and legal reserve (LR) and in terms of the documentation: environmental licence of the farm (LIC). Only one of the seventeenth small farm evaluated (1/17) did not presented forestry deficits on the LR and PPA, and any of them had the LIC. The CPS had a greatest déficit of LR (266 ha), with only 39% of remaining native forestry to compute the minimum 80% necessary (Legal Amazon). Comparing each of the production systems with the environmental law (real/needed), at the PPA, the OPS had equivalent results, therefore the CPS was inferior compared to the environmental law; otherwise at the comparison between the both production systems there was no significance differences. At the same comparative analysis to LR both production systems presented values bellow the environmental law (real/needed), although CPS (real/needed = 0,3) was significant bellow OPS (real/needed = 0,6). About the environmental quality of the LR and PPA the evaluate environmental indicators, constructed over criterions of the brazilian environmental laws, reflected the impacts of the extensive livestock activities. The OPS presented better results with lower occurrence of the indicators: deforestation, apparent signs of erosion, presence of domestic animals (cattle) and presence of annual crops or pasture at the PPA, such as better results in terms of soil cover, which was litterfall. It predominates the preservacionist management both at the PPA as at the LR, with only 2% occurrence of agroforestry systems, which were restricted only on the OPS. The results showed that thus the ecological education of the farmers, which reflected on higher levels of agroecological transition, such as the information of the farmers about the aspects of the brazilian environmental law related to small farms, may have contributed to the higher percentage of native forest as the compound of LR and PPA at the organic production system (OPS), as well as the better environmental quality of this protected areas

Analysis of the FEM and DGM for an elliptic problem with a nonlinear Newton boundary condition

summary:The paper is concerned with the numerical analysis of an elliptic equation in a polygon with a nonlinear Newton boundary condition, discretized by the finite element or discontinuous Galerkin methods. Using the monotone operator theory, it is possible to prove the existence and uniqueness of the exact weak solution and the approximate solution. The main attention is paid to the study of error estimates. To this end, the regularity of the weak solution is investigated and it is shown that due to the boundary corner points, the solution looses regularity in a vicinity of these points. It comes out that the error estimation depends essentially on the opening angle of the corner points and on the parameter defining the nonlinear behaviour of the Newton boundary condition. Theoretical results are compared with numerical experiments confirming a nonstandard behaviour of error estimates

Adaptação de espécies arbóreas nativas em um sistema agrossilvicultural, submetidas a extremos climáticos de geada na região de Florianópolis.

O principal objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta de cinco espécies arbóreas nativas submetidas a extremos climáticos de geada em um sistema agroflorestal, na região de Florianópolis, Santa Catarina (latitude de 27o35' S , longitude 48o34' W e altitude de 1,84 m). O solo é do tipo Neossolo quartzarênico hidromórfico distrófico, textura arenosa, com elevada flutuação do lençol freático. Foram tomadas sete parcelas de dez árvores, seguindo o delineamento estatístico inteiramente casualizado. Os parâmetros analisados foram altura total, número de folhas, incremento médio em altura total e número de folhas de cada árvore (quantificados a cada quatro meses), porcentagem de árvores com folhas danificadas pela geada e sobrevivência de cada planta após a geada. Os parâmetros estatísticos analisados foram a média e o desvio-padrão. Para analisar os resultados utilizou-se o teste de Tukey, a 5% de probabilidade. Os ingás (Inga uruguensis e Inga sessilis) apresentaram tolerância à geada e um alto potencial para implantação em SAFs nas condições edafoclimáticas em estudo. A espécie tucaneira (Citharexylium myrianthum) apresentou pouca tolerância à geada, porém mostrou alta taxa de rebrota. As espécies corticeira (Erythrina falcata), olandi (Calophyllum brasilienses) e licurana (Hieronyma alchorneoides) apresentaram alta mortalidade em razão da geada, não se mostrando indicadas para compor um SAF na região em estudo