Characterization of Chaotic Stirring and Mixing Using Numerical Tools

2016 ◽  
pp. 209-228
Keyword(s):  
Numerical Tools

Phonons in deformable microporous crystalline solids

2019 ◽  
Vol 234 (7-8) ◽  
pp. 513-527 ◽  
Author(s):  
Bogdan Kuchta ◽  
Filip Formalik ◽  
Justyna Rogacka ◽  
Alexander V. Neimark ◽  
Lucyna Firlej
Keyword(s):  
Periodic Structures ◽  
Structural Transformations ◽  
Crystalline Solids ◽  
Predictive Tool ◽  
Crystalline Materials ◽  
Numerical Tools ◽  
Collective Vibrations ◽  
First Time

Abstract Phonons are quantum elastic excitations of crystalline solids. Classically, they correspond to the collective vibrations of atoms in ordered periodic structures. They determine the thermodynamic properties of solids and their stability in the case of structural transformations. Here we review for the first time the existing examples of the phonon analysis of adsorption-induced transformations occurring in microporous crystalline materials. We discuss the role of phonons in determining the mechanism of the deformations. We point out that phonon-based methodology may be used as a predictive tool in characterization of flexible microporous structures; therefore, relevant numerical tools must be developed.

scholarly journals Development and assessment of experimetnal and numerical tools for characterization of externally venting flames and evaluation of their effect on building facades

2016 ◽  
Author(s):  
Ελένη-Μαρίνα Ασημακοπούλου
Keyword(s):  
Building Facades ◽  
Numerical Tools

Ο σχεδιασμός έναντι πυρασφάλειας αποτελεί έναν σχετικά νέο ερευνητικό πεδίο, ειδικά στην Ελλάδα, κατά τον οποίο απαιτείται βαθιά κατανόηση των εμπλεκόμενων φυσικών φαινομένων προκειμένου να γίνει εφικτή με αποτελεσματικό τρόπο η εγγύησης της ασφάλειας μειώνοντας τις απώλειες λόγω πυρκαγιάς, βελτιώνοντας το νομοθετικό πλαίσιο, βελτιώνοντας την ανάλυση μετά το πέρας μιας πυρκαγιάς και αυξάνοντας την περιβαλλοντολογική προστασία. Στα πλαίσια της παρούσας διατριβής διενεργήθηκε η θεωρητική, πειραματική και υπολογιστική διερεύνηση της διάδοσης πυρκαγιάς σε κτίρια και συστήματα προσόψεων λόγω Φλογών Εξερχόμενων από Άνοιγμα (ΦΕΑ).Κατά την διάρκεια μιας πυρκαγιάς σε ένα κτίριο, οι φλόγες ενδέχεται να εξέλθουν από ανοίγματα και έχει παρατηρηθεί ότι αυτός είναι ο κύριος μηχανισμός εξάπλωσης φωτιάς σε προσόψεις που ευθύνεται για την διάδοση της πυρκαγιάς σε άλλους ορόφους ή και παρακείμενα κτίρια. Σήμερα, λόγω των ολοένα και αυστηρότερων απαιτήσεων για την βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης κτιρίων, υπάρχει μια αυξανόμενη τάση για την εγκατάσταση εύφλεκτων υλικών θερμομόνωσης στις προσόψεις τους. Αυτή η πρακτική εξοικονόμησης ενέργειας μπορεί να επηρεάσει δυσμενώς τα χαρακτηριστικά πυρασφάλειας του κτιρίου που σχετίζονται με ΦΕΑ. Ωστόσο, η πλειοψηφία των κωδικών πυρασφάλειας δεν παρέχουν συγκεκριμένες μεθοδολογίες για την αξιολόγηση των κινδύνων που συνδέονται με ΦΕΑ, δεδομένου ότι οι νέες απαιτήσεις σχεδιασμού πρόσοψη και τα υλικά κατασκευής αμφισβητούν τις καθιερωμένες λύσεις πυρασφάλειας. Μια πληθώρα πρόσφατων πυρκαγιών και εξάπλωσής τους λόγω ΦΕΑ σε ψηλά κτίρια, με αποτέλεσμα ένα μεγάλο αριθμό θυμάτων, δομικές βλάβες και απώλεια περιουσίας, γεγονός που καθιστά την ανάγκη για βελτίωση των κανονισμών πυροπροστασίας μια επείγουσα προτεραιότητα.Με αυτόν τον γνώμονα δημιουργείται και αξιολογείται μια εμπεριστατωμένη μεθοδολογία ενώ συλλέγονται και παρουσιάζονται για πρώτη φορά οι απαραίτητες πληροφορίες για έναν μηχανικό πυρασφάλειας προκειμένου να μπορέσει να αξιολογήσει μια πληθώρα Εμπειρικών Συσχετίσεωνχέσεων (Ε.Σ.) και μεθοδολογιών κατά την διάρκεια σχεδιασμού έναντι ΦΕΑ. Πιο αναλυτικά, παρουσιάζεται μια εκτεταμένη ανασκόπηση της φαινομενολογίας και των στοιχείων πυρασφάλειας που αφορούν την διάδοση φωτιάς λόγω ΦΕΑ, δίνοντας έμφαση στην επίδραση των γεωμετρικών και θερμικών χαρακτηριστικών πλουμίων ΦΕΑ αλλά και της ροής θερμότητας σε συστήματα προσόψεων. Συγκεντρώνεται για πρώτη φορά ένα ολοκληρωμένο σύνολο δεδομένων των πιο πρόσφατων πειραμάτων φωτιάς μεσαίας και μεγάλης κλίμακας, που δίνουν έμφαση σε ΦΕΑ, παρέχοντας έτσι την δυνατότητα να αναγνωριστούν οι πιο σημαντικοί παράμετροι που επηρεάζουν την εξέλιξη ΦΕΑ. Διενεργείται επίσης και μια ανάλυση ευαισθησίας των βασικών παραμέτρων Ε.Σ. και ευρέως χρησιμοποιούμενων μεθοδολογιών οι οποίες χρησιμοποιούνται κατά τον σχεδιασμό πυρασφάλειας και εντοπίζονται με αυτόν τον τρόπο τα όρια εφαρμογής και οι περιορισμοί χρήσης τους. Σχεδιάστηκαν και διενεργήθηκαν μια σειρά πειραμάτων φωτιάς μεσαίας κλίμακας προκειμένου να διενεργηθούν οι φυσικοί μηχανισμοί και οι παράμετροι που επηρεάζουν την εξέλιξη ΦΕΑ. Συγκεκριμένα διενεργείται παραμετρική μελέτη προκειμένου να αξιολογηθεί η επίδραση της ποσότητας πυροθερμικού φορτίου και της γεωμετρίας του ανοίγματος. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στην εκτίμηση των δυναμικών χαρακτηριστικών του πλουμίου ΦΕΑ. Επιπλέον, σχεδιάστηκε και διενεργήθηκε ένα καινοτόμο μεγάλης κλίμακας πείραμα προκειμένου να μελετηθεί η επίδραση ΦΕΑ σε Συστήματα Αεριζόμενης Πρόσοψης. Αναπτύσσεται μια αυτόνομη υπολογιστική μεθοδολογία για την ακριβή περιγραφή των χαρακτηριστικών ΦΕΑ σε μεσαίας και μεγάλης κλίμακας διατάξεις δωματίων πρόσοψης το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί στα πλαίσια των κανονισμών σχεδιαστικής απόδοσης. Σε αυτήν την μεθοδολογία ενσωματώθηκε και μεθοδολογία για την ακριβή πρόλεξη της αντίδρασης γυψοσανίδας σε υψηλές θερμοκρασίες περιβάλλοντος φωτιάς. Οι προλέξεις αξιολογούνται χρησιμοποιώντας δεδομένα μεσαίας κλίμακας αλλά και μεγάλης κλίμακας. Επιπλέον, αξιολογούνται Ε.Σ. και μεθοδολογίες για την εκτίμηση των γεωμετρικών χαρακτηριστικών πλουμίων ΦΕΑ, θερμοκρασία του κεντρικού άξονα πλουμίου ΦΕΑ και εκτίμησης ροής θερμότητας στην εκτιθέμενη πλευρά συστημάτων πρόσοψης χρησιμοποιώντας διαθέσιμα πειραματικά δεδομένα μεσαίας και μεγάλης κλίμακας από την βιβλιογραφία αλλά και από τα πειράματα που διενεργήθηκαν στα πλαίσια της παρούσας διατριβής.Η καινοτομία της παρούσας διατριβής έγκειται στο ότι η εκτεταμένη θεωρητική, πειραματική και υπολογιστική διερεύνηση της διάδοσης πυρκαγιάς σε κτίρια και συστήματα προσόψεων λόγω ΦΕΑ ενσωματώθηκε για πρώτη φορά σε μια ενιαία μεθοδολογία μελέτης πυρασφάλειας προσόψεων. Επιπλέον, δημιουργήθηκε βάση δεδομένων πειραματικών μετρήσεων δοκιμών φωτιάς μεγάλης κλίμακας με εστίαση σε ΦΕΑ. Αυτή η βάση δεδομένων καθώς και τα πειράματα μεσαίας και μεγάλης κλίμακας που διενεργήθηκαν επιπλέον στα πλαίσια της παρούσας διατριβής χρησιμοποιήθηκαν για την αξιολόγηση της αναπτυχθείσας μεθοδολογίας. Επιπλέον αναπτύχθηκαν υπολογιστικά εργαλεία επεξεργασίας εικόνας για εντοπισμό ΦΕΑ και διόρθωσης τιμής θερμοκρασίας λόγω ακτινοβολίας στο εσωτερικό δωματίων φωτιάς.

scholarly journals Antimonotonicity, Crisis and Multiple Attractors in a Simple Memristive Circuit

2017 ◽  
Vol 27 (02) ◽  
pp. 1850026 ◽  
Author(s):  
Christos K. Volos ◽  
Akif Akgul ◽  
Viet-Thanh Pham ◽  
Murilo S. Baptista
Keyword(s):  
Phase Portraits ◽  
Complex Dynamic ◽  
Multiple Attractors ◽  
First Order ◽  
Crisis Phenomenon ◽  
Numerical Tools ◽  
Memristive Circuits ◽  
Memristive Circuit ◽  
First Time

In this work a memristive circuit consisting of a first-order memristive diode bridge is presented. The proposed circuit is the simplest memristive circuit containing the specific circuitry realization of the memristor to be so far presented in the literature. Characterization of the proposed circuit confirms its complex dynamic behavior, which is studied by using well-known numerical tools of nonlinear theory, such as bifurcation diagram, Lyapunov exponents and phase portraits. Various dynamical phenomena concerning chaos theory, such as antimonotonicity, which is observed for the first time in this type of memristive circuits, crisis phenomenon and multiple attractors, have been observed. An electronic circuit to reproduce the proposed memristive circuit was designed, and experiments were conducted to verify the results obtained from the numerical simulations.

Morphological Characterization of Mycobacteriophage R1

1974 ◽  
Vol 32 ◽  
pp. 254-255
Author(s):  
B. L. Soloff ◽  
T. A. Rado
Keyword(s):  
Carbon Source ◽  
Stationary Phase ◽  
Growth Phase ◽  
Minimal Medium ◽  
Morphological Characterization ◽  
Logarithmic Growth Phase ◽  
Complete Lysis ◽  
Lysogenic Culture ◽  
Logarithmic Growth

Mycobacteriophage R1 was originally isolated from a lysogenic culture of M. butyricum. The virus was propagated on a leucine-requiring derivative of M. smegmatis, 607 leu−, isolated by nitrosoguanidine mutagenesis of typestrain ATCC 607. Growth was accomplished in a minimal medium containing glycerol and glucose as carbon source and enriched by the addition of 80 μg/ ml L-leucine. Bacteria in early logarithmic growth phase were infected with virus at a multiplicity of 5, and incubated with aeration for 8 hours. The partially lysed suspension was diluted 1:10 in growth medium and incubated for a further 8 hours. This permitted stationary phase cells to re-enter logarithmic growth and resulted in complete lysis of the culture.

AEM analysis of crystallization in Ti-based amorphous alloys

1983 ◽  
Vol 41 ◽  
pp. 270-271
Author(s):  
A.R. Pelton ◽  
A.F. Marshall ◽  
Y.S. Lee
Keyword(s):  
Magnetic Properties ◽  
Amorphous Alloys ◽  
Amorphous Materials ◽  
Isothermal Annealing ◽  
Amorphous Matrix ◽  
Nucleation And Growth ◽  
Current Interest ◽  
Amorphous Films ◽  
Electrical And Magnetic Properties

Amorphous materials are of current interest due to their desirable mechanical, electrical and magnetic properties. Furthermore, crystallizing amorphous alloys provides an avenue for discerning sequential and competitive phases thus allowing access to otherwise inaccessible crystalline structures. Previous studies have shown the benefits of using AEM to determine crystal structures and compositions of partially crystallized alloys. The present paper will discuss the AEM characterization of crystallized Cu-Ti and Ni-Ti amorphous films.Cu60Ti40: The amorphous alloy Cu60Ti40, when continuously heated, forms a simple intermediate, macrocrystalline phase which then transforms to the ordered, equilibrium Cu3Ti2 phase. However, contrary to what one would expect from kinetic considerations, isothermal annealing below the isochronal crystallization temperature results in direct nucleation and growth of Cu3Ti2 from the amorphous matrix.

Characterization of Coherent, Ordered Precipitates in Nickel-Base Alloys

1973 ◽  
Vol 31 ◽  
pp. 144-145
Author(s):  
B. H. Kear ◽  
J. M. Oblak
Keyword(s):  
Stable Phase ◽  
Nickel Base Superalloy ◽  
Alloy 718 ◽  
Commercial Alloy ◽  
Precipitate Morphology ◽  
Continuous Precipitation ◽  
Nickel Base ◽  
Base Superalloy ◽  
Strengthening Precipitate

A nickel-base superalloy is essentially a Ni/Cr solid solution hardened by additions of Al (Ti, Nb, etc.) to precipitate a coherent, ordered phase. In most commercial alloy systems, e.g. B-1900, IN-100 and Mar-M200, the stable precipitate is Ni3 (Al,Ti) γ′, with an LI2structure. In A lloy 901 the normal precipitate is metastable Nis Ti3 γ′ ; the stable phase is a hexagonal Do2 4 structure. In Alloy 718 the strengthening precipitate is metastable γ″, which has a body-centered tetragonal D022 structure.Precipitate MorphologyIn most systems the ordered γ′ phase forms by a continuous precipitation re-action, which gives rise to a uniform intragranular dispersion of precipitate particles. For zero γ/γ′ misfit, the γ′ precipitates assume a spheroidal.

The Use of Advanced Analytical Techniques for Characterization of the Chemical, Physical, and Crystallographic Nature of a Surface

1973 ◽  
Vol 31 ◽  
pp. 132-133 ◽  
Author(s):  
R. E. Herfert
Keyword(s):  
Surface Characterization ◽  
Analytical Techniques ◽  
X Ray Diffraction ◽  
Depth Of Penetration ◽  
X Ray ◽  
The Past ◽  
Transmission Electron ◽  
Scanning Electron

Studies of the nature of a surface, either metallic or nonmetallic, in the past, have been limited to the instrumentation available for these measurements. In the past, optical microscopy, replica transmission electron microscopy, electron or X-ray diffraction and optical or X-ray spectroscopy have provided the means of surface characterization. Actually, some of these techniques are not purely surface; the depth of penetration may be a few thousands of an inch. Within the last five years, instrumentation has been made available which now makes it practical for use to study the outer few 100A of layers and characterize it completely from a chemical, physical, and crystallographic standpoint. The scanning electron microscope (SEM) provides a means of viewing the surface of a material in situ to magnifications as high as 250,000X.

Skeletal elements of crinoid echinoderms: High-resolution structural and microanalytical results

1983 ◽  
Vol 41 ◽  
pp. 194-195
Author(s):  
D. F. Blake ◽  
L. F. Allard ◽  
D. R. Peacor
Keyword(s):  
High Resolution ◽  
Marine Invertebrates ◽  
Sea Urchins ◽  
Structural Features ◽  
Sea Stars ◽  
High Resolution Tem ◽  
Relationship Of ◽  
The Relationship ◽  
Insight Into

Echinodermata is a phylum of marine invertebrates which has been extant since Cambrian time (c.a. 500 m.y. before the present). Modern examples of echinoderms include sea urchins, sea stars, and sea lilies (crinoids). The endoskeletons of echinoderms are composed of plates or ossicles (Fig. 1) which are with few exceptions, porous, single crystals of high-magnesian calcite. Despite their single crystal nature, fracture surfaces do not exhibit the near-perfect {10.4} cleavage characteristic of inorganic calcite. This paradoxical mix of biogenic and inorganic features has prompted much recent work on echinoderm skeletal crystallography. Furthermore, fossil echinoderm hard parts comprise a volumetrically significant portion of some marine limestones sequences. The ultrastructural and microchemical characterization of modern skeletal material should lend insight into: 1). The nature of the biogenic processes involved, for example, the relationship of Mg heterogeneity to morphological and structural features in modern echinoderm material, and 2). The nature of the diagenetic changes undergone by their ancient, fossilized counterparts. In this study, high resolution TEM (HRTEM), high voltage TEM (HVTEM), and STEM microanalysis are used to characterize tha ultrastructural and microchemical composition of skeletal elements of the modern crinoid Neocrinus blakei.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document