Wavelet-based Adaptive Techniques Applied to Turbulent Hypersonic Scramjet Intake Flows

The simulation of hypersonic flows is computationally demanding due to large gradients of the flow variables caused by strong shock waves and thick boundary or shear layers. The resolution of those gradients imposes the use of extremely small cells in the respective regions. Taking turbulence into account intensives the variation in scales even more. Furthermore, hypersonic flows have been shown to be extremely grid sensitive. For the simulation of three-dimensional configurations of engineering applications, this results in a huge amount of cells and prohibitive computational time. Therefore, modern adaptive techniques can provide a gain with respect to computational costs and accuracy, allowing the generation of locally highly resolved flow regions where they are needed and retaining an otherwise smooth distribution. An h-adaptive technique based on wavelets is employed for the solution of hypersonic flows. The compressible Reynolds averaged Navier-Stokes equations are solved using a differential Reynolds stress turbulence model, well suited to predict shock-wave-boundary-layer interactions in high enthalpy flows. Two test cases are considered: a compression corner and a scramjet intake. The compression corner is a classical test case in hypersonic flow investigations because it poses a shock-wave-turbulent-boundary-layer interaction problem. The adaptive procedure is applied to a two-dimensional confguration as validation. The scramjet intake is firstly computed in two dimensions. Subsequently a three-dimensional geometry is considered. Both test cases are validated with experimental data and compared to non-adaptive computations. The results show that the use of an adaptive technique for hypersonic turbulent flows at high enthalpy conditions can strongly improve the performance in terms of memory and CPU time while at the same time maintaining the required accuracy of the results.Comment: 26 pages, 29 Figures, submitted to AIAA Journa

Wirkung verschiedener organischer Mulchmaterialien auf den Nährstoff- und Wasserhaushalt des Bodens - Quantifizierung der Bedeutung für den ökologischen Landbau

In mehreren Gefäß- und Feldversuchen sowie Versuchen in Praxisbetrieben (2002/03) und einem langjährigen Feldversuch (seit 1995) ohne Bepflanzung wurde der Einfluss des Mulchens auf den Wasser- und Nährstoffhaushalt sowie auf „Nebeneffekte“ untersucht. In den Feldversuchen erfolgte Herbst- und Frühjahrsausbringung von Kompost, Stroh, Hackschnitzel, Rinde und Gras im Vergleich zur ungemulchten Fläche bei Bepflanzung und ohne gärtnerische Kulturen. In den Gefäßversuchen (mit und ohne Bebauung) wurden die genannten Materialien obenauf gebracht bzw. eingearbeitet und mit der Kontrolle (ungemulcht) verglichen. Im Ergebnis der Versuche ist folgende Quantifizierung für Wasser und Stickstoff möglich: Unabhängig vom Mulchmaterial wird im Mittel von acht Jahren der Gehalt an pflanzenaufnehmbaren Wasser gegenüber ungemulcht um 42 l/m2 für 0-60cm Bodentiefe erhöht. Die Art des Mulchmaterials hat wenig Einfluss darauf. Dadurch wird ein mittlerer Mehrertrag von 10dt TM/ha erreicht. Im Gegensatz zur wenig differenzierten Wirkung der Mulchart auf den Wasserhaushalt ist für die N- Dynamik der Unterschied sehr groß. Im langjährigen Versuch wird eine gegenüber der Kontrolle um 100 bis 380kg/ha (Summeneffekt über die Jahre) höhere N- Freisetzung für 0-60cm Bodenschicht bei Gras und eine N- Immobilisierung zwischen 15 bis 70kg/ha (je nach Jahresbedingungen) für Hackschnitzel, Rinde und Stroh ermittelt. Für Kompost ist in den ersten beiden Jahren mit keiner N- Freisetzung, wohl aber kumulativ über die Jahre mit bis zu 90kg/ha zurechnen. In der N- Bilanzierung für die Praxis ist dieser Umstand quantitativ zu berücksichtigen. In Feldversuchen werden über Ertragserhöhungen die beschriebenen Ergebnisse bestätigt. In den einjährigen Untersuchungen werden prinzipiell die gleichen Ergebnisse erzielt. Dies betrifft die Modell- (Gefäß-) und Praxisversuche gleichermaßen. Über die durch Mulchen eintretenden positiven „Nebeneffekte“ (Minderung des Unkrautbesatzes, weniger Erosion und generelle Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit, insbesonders durch Strukturbildung und –stabilisierung und Erhöhung der biogenen Aktivität) wird anhand von Ergebnissen und global berichtet

Werner Thole (Hrsg.): Grundriss Soziale Arbeit. Ein einführendes Handbuch. Opladen: Leske und Budrich 2002 (976 S.) [Rezension]

Rezension von: Werner Thole (Hrsg.): Grundriss Soziale Arbeit. Ein einführendes Handbuch. Opladen: Leske und Budrich 2002 (976 S.; ISBN 3-8100-3319-7; 39,00 EUR)

Induction of the lac promoter in the absence of DNA loops and the stoichiometry of induction

In vivo induction of the Escherichia coli lactose operon as a function of inducer concentration generates a sigmoidal curve, indicating a non-linear response. Suggested explanations for this dependence include a 2:1 inducer–repressor stoichiometry of induction, which is the currently accepted view. It is, however, known for decades that, in vitro, operator binding as a function of inducer concentration is not sigmoidal. This discrepancy between in vivo and in vitro data has so far not been resolved. We demonstrate that the in vivo non-linearity of induction is due to cooperative repression of the wild-type lac operon through DNA loop formation. In the absence of DNA loops, in vivo induction curves are hyperbolic. In the light of this result, we re-address the question of functional molecular inducer–repressor stoichiometry in induction of the lac operon

Исследование кинетики термически активированных изменений состава и свойств торфяных гуминовых кислот

Изучены изменения состава и свойств гуминовых кислот вследствие предварительной термообработки торфа до 250 °С: элементный и функциональный состав, концентрация парамагнитных центров, термическая устойчивость, содержание гидролизуемых веществ. Получены кинетические закономерности процессов декарбоксилирования и дегидратации при термической деструкции гуминовых кислот

Применение метода кривой падения Арпса для прогноза добычи нефти скважины Н1 месторождения “Чёрный Дракон”, Вьетнам

We present here a simple and general non-parametrized entropy-fix for the computation of fluid flows involving sonic points in rarefaction waves. It enables to improve the stability and the accuracy of approximate Riemann solvers. It is also applied to MHD flows

SAGRI ALP - Nachhaltige landwirtschaftliche Nutzung in europäischen Alpenregionen

Der landwirtschaftliche Sektor spielt eine bedeutende Rolle innerhalb des gesamten ökologischen und sozialen Netzwerkes in alpinen Regionen Europas. Gründe hierfür liegen im überdurchschnittlich hohen Anteil an Flächen, die durch die Bauern bewirtschaftet werden sowie der hohen Quote der in der Landwirtschaft Beschäftigten im Alpenraum. Weiterhin leistet der Bauer einen wichtige Beitrag zur Erhaltung eines attraktiven, abwechslungsreichen Landschaftsbildes. Oft vergessen wird jedoch auch die Rolle der Bauernfamilie als Nachfrager von Produkten und regionalen Dienstleistungen. Somit besitzen Bauernfamilien auch eine stabilisierende Funktion für die Aufrechterhaltung einer Mindestinfrastruktur im ländlichen Raum. Besonders in der Schweiz haben die alpinen Regionen eine ausserordentliche Bedeutung für die Landwirtschaft. Schliesslich leben und arbeiten mehr als die Hälfte aller Schweizer Bauern in Berggebieten. In den letzten Jahren hat sich in allen europäischen Ländern die ökonomische Situation für die Landwirtschaft im Alpenraum leicht verschlechtert. Trotz Direktzahlungsprogrammen für benachteiligte Produktionsgebiete konnten aufgrund der starken Preisrückgänge die früheren Einkommen meist nicht mehr erreicht werden. Im Vergleich zu anderen Alpenregionen in Europa konnten die Schweizer Bergbauern ihre Einkommen dagegen noch relativ stabil auf hohem Niveau halten, dank der hohen Transferleistungen für Berggebiete. Trotzdem sehen sich die Schweizer Bergbauern mit der schrittweisen Annäherung der Agrarpolitik und der Preise an die EU als Referenzregion (z.B. mehr Liberalisierung auf dem Käsemarkt durch die bilateralen Verträge Schweiz – EU, Diskussion um die Abschaffung der Milchkontingente) einem zunehmenden Wettbewerbsdruck ausgesetzt. Eine nachhaltige Reduzierung der ökonomischen Basis im Glarner Hinterland-Sernftal, wie auch in den meisten anderen Schweizer Alpentälern könnte jedoch die ökologische und ästhetische Qualität der Landschaft sowie die Zufriedenheit der Bauern mit ihrem Beruf deutlich und irreversibel verändern. Vor dem dargestellten Hintergrund beabsichtigt das internationale Forschungsprojekt SAGRI ALP (Sustainable Agriculture Land Use in Alpine Mountain Regions) Leitlinien für eine Landwirtschaft in Alpenregionen Europas gemäss den Prinzipien der ökonomischen, ökologischen und sozialen Nachhaltigkeit zu entwickeln. An dem Projekt sind neben dem Schweizer Forschungsinstitut für biologischen Landbau (FiBL) wissenschaftliche Partner aus den Alpenländern Deutschland (Alpenforschungsinstitut), Österreich (RaumUmwelt), Frankreich (Service d’Utilité Agricole à Compétence Interdépartementale/ Groupement d’Intérêt Scientifique Alpes du Nord) und Italien (Istituto Agrario di San Michele all’Adige) beteiligt. In der Schweiz wurde das Projekt durch das Bundesamt für Bildung und Wissenschaft (BBW) finanziert