IPPT PAN 
Click here for coming seminar
ktore odbedzie sie w Instytucie Podstawowych Problemow Techniki PAN, w godz. 10:30 - 13:30.
dr inz. Leszek Rudniak, dystrybutor f-my Fluent
Rownanie dynamiki linii wirowej zostanie zapisane w postaci ukladu 2 rownan czastkowych na krzywizne i torsje. Poprzez odpowiednie podstawienie rownania te zostana sprowadzone do rownan zwyczajnych i przeanalizowana zostanie (glownie numerycznie) 4-parametrowa rodzina rozwiazan tych rownan.
Novel technological applications often involve fluid flows in the Knudsen regime in which the mean free path is comparable to the system size. The boundary conditions at the wall-fluid interface in Knudsen flows are studied. The wall is modelled by atoms tethered to a lattice that interact by Lennard-Jones forces with the fluid atoms. Monatomic and polymeric Lennard-Jones fluids are considered and Couette and gravity-driven flows are studied. The scenarios of behavior envisioned by Maxwell, more than 100 years ago and still commonly used, are found not to be valid in general. For instance, there are novel effects related to a non-zero residence time of the fluid molecules in the wall vicinity. In the limiting case of strongly attractive fluid-wall interactions, the velocity ditribution of the outcoming atoms is indeed thermal. However, when the attractive tail in the fluid-wall interactions is weak, there are significant deviations from Maxwell's hypothesis. Striking many body effects are found as one interpolates between the dilute gas and the dense fluid regime. The molecular nature of the viscous and thermal slip phenomena are elucidated. The molecular dynamics simulations provide a unique window on several fundamental issues pertaining to the bridging of scales between atomic-scale and continuum physics.
Prosty model mechaniczny i wynikajacy z niego model plynu wykazuja nietypowa strukture kanoniczna w obecnosci silnego pola magnetycznego. Prowadzi to do dwoch roznych modeli cieczy kwantowej i naturalnie pojawia sie iloczyn Moyala dla komutatora pola gestosci cieczy.
Nowa koncepcja izolacji termicznej wykorzystuje osobliwosci termodynamiczne i mechaniczne konwekcyjnej warstwy granicznej. Polega ona na separacji przeplywu konwekcyjnego i na zmniejszeniu natezenia jego turbulencji. Przebadano jej wlasnosci i porownano je z wynikami badan mechaniki plynow. Sprawnosc i rentownosc nowej izolacji przebadano w warunkach laboratorynych i na instalacjach wdrozeniowych w budynkach z ogrzewaniem centralnym. Przeanalizowano przydatnosc standardowych pomiarow w komorach biklimatycznych do oceny jakosci typowych grzejnikow i ich zachowania sie w warunkach rzeczywistych. Przeprowadzono probe oceny poszczegolnych skladowych strat ciepla i ich przyczynku do kosztow ogrzewania oraz probe oceny znaczenia efektow nieliniowych.
We wczesnym rozwoju embrionalnym skora kregowcow sklada sie z dwu warstw: naskorka, ktorego komorki sa ciasno ulozone i skory wlasciwej, ktorej komorki sa znacznie luzniej upakowane. Naskorek i skora wlasciwa sa rozdzielone przez cienka blone, tak zwana warstwe podstawowa. Przedstawiony bedzie model skory zaproponowany przez Cruywagena i Murraya (1992). Warstwe naskorkowa traktuje sie jako osrodek lepko-sprezysty przy malej liczbie Reynoldsa, a do opisu ruchow komorek skory wlasciwej uzywa sie rownan reakcji-dyfuzji-chemotaksji. Oddzialywanie tkanek wprowadza sie uzywajac morfogenow wydzielanych oddzielnie w naskorku i w skorze, ktore przenikajac przez warstwe podstawowa wywoluja ruchy komorek i deformacje. Dla tego ukladu rownan badamy istnienie rozwiazan typu fali biegnacej przy dwu roznych zalozeniach upraszczajacych: 1. Napiecie wywolane w naskorku przez morfogen wydzielany w skorze jest znacznie slabsze od sil sprezystosci i sily wywieranej przez blone podstawowa, i 2. Sila pochodzaca od blony jest znacznie wieksza od pozostalych sil dzialajacych na naskorek. Uzywajac twierdzenia o funkcji uwiklanej w odpowiednich przestrzeniach Banacha jestesmy w stanie udowodnic istnienie rozwiazan postawionego zagadnienie dla dostatecznie malych wartosci odpowiednich parametrow, a takze oszacowac blad miedzy dokladnym i asymptotycznymi rozwiazaniami.
Wyniki badan eksperymentalnych pokazuja, ze przeplywy w mikroskali istotnie roznia sie od przeplywow w makroskali, ktore dobrze sa opisywane rownaniami Naviera-Stokesa. Przeplywy w mikroskali sa najlepiej opisywane metodami uwzgledniajacymi molekularna strukture osrodka. Niestety, opis taki wymaga stosowania bardzo szybkich komputersw, a i wowczas jest niezwykle czasochlonny. W niniejszej pracy poddano analizie model plynu mikropolarnego, stanowiacy rozszerzenie modelu Naviera-Stokesa pod katem mozliwosci jego uzycia do opisu przeplywow w mikroskali. Przedstawiono tez oparte na tym modelu wlasne rozwiazania dla hydrodynamiki mikroprzeplywow w szczelinie przy ruchu dociskowym jednej z powierzchni ("squeezing motion") oraz na wyznaczenie wplywu scianki na ruch czastki. Podano zakres mozliwych zastosowan otrzymanych wynikow.
Badania doswiadczalne dotyczace tworzenia, wzrostu i odrywania sie pojedynczych pecherzy pary w przypadku wrzenia heterogennego prowadzone sa od kilku lat w IPPT PAN we wspolpracy z osrodkiem LIMSI-CNRS. Podstawowym parametrem badan jest dynamika ksztaltu pecherza, szczegolnie w poblizu punktu potrojnego. Precyzyjny opis doswiadczalny procesu wzrostu konieczny jest do weryfikacji wciaz niedoskonalych modeli numerycznych. Taki opis umozliwia numeryczna analiza obrazow eksperymentalnych, polegajaca na wyznaczenie ksztaltu oraz pol predkosci i temperatury w cieczy otaczajacej pecherz.
Komputerowe symulacje i eksperymentalne badania in vitro przeplywow krwi prowadzone sa dla ukladu naczyn krwionosnych w poblizu serca (luk aorty i odgaleziajace sie od niego tetnice oraz pien i tetnice plucne) zmodyfikowanych przez utworzenie polaczenia pomiedzy krazeniem systemowym i plucnym. Maja one na celu analize i optymalizacje geometrycznych parametrow zespolenia ukierunkowana na zapobieganie tworzenia sie skrzepow w rejonie zespolenia.
The relative motion of drops in shear flows is responsible for collisions
leading to the creation of larger drops. Collisions of drops are calculated
and the efficiency of collision is derived in typical linear flow fields:
pure shear flow, pure straining motion. The shear rate of these fields is
strong enough for sedimentation effects to be negligible. The Reynolds
number is small enough for the flows outside and inside drops to be in the
creeping flow regime, but the inertia of drops in their motion is taken into
account. Van der Waals forces are also considered. Results for the collision
efficiency in a pure shear flow show a remarkable threshold for some value
of the ratio of drop radii, regardless of the Stokes number (viz. of drop
inertia). Results for a pure straining motion show that the collision
efficiency increases regularly with the Stokes number and may be quite
larger than unity.
* to appear : F. Pigeonneau & F. Feuillebois,
J. Fluid Mech., 455, 359 (2002).
Dyskutowana jest jedno- i dwuosiowa orientacja molekularna oraz naprezenie w polimerach poddanych deformacji afinicznej lub ustalonemu przeplywowi rozciagajacemu. Sformulowany model dotyczy gietkich makroczasteczek o niegaussowskiej statystyce konformacyjnej i poddanych duzym deformacjom. Zastosowano przyblizenie Pade, ktore prowadzi do wzorow zamknietych w zakresie duzych deformacji i pozwala uniknac trudnosci wynikajacych ze slabej zbieznosci szeregow w innych modelach. Orientacja molekularna charakteryzowana jest srednim tensorem orientacji segmentow, globalnym tensorem anizotropii i osiowymi czynnikami orientacji. Przewidywane charakterystyki orientacji w przypadku deformacji w przeplywie rozciagajacym sa wyzsze i podlegaja zmianom w szerszym zakresie niz dla deformacji afinicznej.
A ferrofluid is described as a monodisperse suspension of hard spheres immersed in an incompressible liquid. The spheres have a permanent magnetic dipole moment and interact via the excluded volume repulsion, the orientation-dependent magnetic dipole interaction, and the hydrodynamic interaction which is mediated by the host fluid. The time-evolution of the system is governed by Brownian dynamics and quantitatively described by a generalized Smoluchowski equation for the probability distribution of the positions and orientations of all the ferroparticles. The response theory for the time-dependent magnetization is elaborated on the basis of this generalized Smoluchowski equation. By applying Zwanzig's projection operator technique the problem is turned into a field theory which can be analyzed by means of a renormalized perturbation theory of the Martin-Siggia-Rose type. The theory requires input for the static direct correlation functions which are evaluated on the basis of the mean-spherical approximation. This takes into account both the hard-sphere repulsion and the magnetic-dipole interactions. The hydrodynamic interactions enter in a non-local diffusion kernel which is explicitly evaluated by applying a cluster expansion up to 2-body terms. This is sufficient for dilute and moderately dense systems. The short-time (large frequency) dynamics is governed by the propagator of the field theory which is evaluated explicitly. The effects of the three types of interaction are discussed and compared.
Na seminarium przedstawione zostana wyniki numerycznych symulacji zanikajacej turbulencji majace na celu zbadanie oddzialywania miedzy mikrofizyka i polem turbulencji. W pierwszej czesci experymentu w pole predkosci, ktore w chwili poczatkowej bedzie mialo tylko duze wiry (energia kinetyczna bedzie tylko w skalach najwiekszych), zostanie wprowadzony skladnik pasywny. W drugiej czesci eksperymentu w polu turbulencji miejsce skladnika pasywnego zajmie para wodna i woda. Woda parujac spowoduje powstanie sil wyporu, wplywajac na pole predkosci. Uzyte zostana dwa schematy parametryzacj mikrofizyki. Schemat "bulk" w ktorym zaklada sie, ze parowanie i kondensacja zachodza na tyle szybko, ze powietrze w ich obecnosci jest zawsze nasycone i kropelki wody nie poruszaja sie wzgledem powietrza, oraz schemat dokladniejszy, w ktorym w kazdym ponkcie siatki koncentracja kropelek zadana jest przez pewna funkcje, opisujaca liczbe kropelek w poszczegolnych klasach, ponadto kropelki poruszaj sie wzgledem powietrza i mozliwe jest powstawanie przesycen.
Reaktywne silniki plazmowe dzialajace w oparciu o efekt Halla sa juz od pewnego czasu stosowane do korygowania i zmian orbit niewielkich obiektow badawczych umieszczonych w przestrzeni okoloziemskiej. O ich przewadze w porownaniu do konwencjonalnych silnikow na paliwo chemiczne decyduje stosunkowo duza wartosc impulsu wlasciwego i sprawnosc. Jednak ciagle jeszcze zachodzi potrzeba optymalizacji ich wydajnosci i poprawy stabilnosci dzialania. W eksperymentach, w celu zbadania stabilnosci pracy takiego silnika, mierzy sie miedzy innymi oscylacje pradu wyladowania w ukladzie zasilajacym. W referacie zostana przedstawione wyniki numerycznej analizy tych oscylaji. Zastosowane zostaly metody liniowej i nieliniowej analizy szeregow czasowych. Poszukuje sie odpowiedzi na pytanie o charakter tych oscylacji i moliwa interpretacje na gruncie chaosu deterministycznego. Praca powstala we wspolpracy miedzy CNRS-France oraz IPPT-PAN.
Czasteczki amfifilowe, dodane do mieszaniny plynu polarnego A i niepolarnego B, tworza samorzutnie monowarstwy oddzielajace jeden plyn od drugiego. Obszary zajete przez plyny A i B zawieraja od kilku do kilkuset czasteczek i moga przybierac rozne ksztalty. Pojawia sie wiele stabilnych i metastabilnych faz, w ktorych amfifilowe monowarstwy sa opisywane przez powierzchnie o roznych wlasnosciach geometrycznych i topologicznych; powierzchnie te moga byc periodyczne. Obecnosc ograniczajacych scian ma znacznie wiekszy wplyw na strukture i wlasnosci mechaniczne tych faz niz w przypadku plynow prostych. Opisana bedzie stuktura roznych faz zawartych miedzy scianami roznego typu, ich wlasnosci elastyczne oraz zjawiska takie jak zmiana kierunku osi symetrii wskutek zmian szerokosci szczeliny.
Jednym z wiodacych kierunkow w dziedzinie oprogramowania wspomagajacego aplikacje inzynierskie (CAE) jest przetwarzanie w srodowisku rozproszonym i programowanie rownolegle. Podczas seminarium zostanie zaprezentowana jedna z metod, ktora pozwala na wykorzystanie rozproszonego modelu obliczen do rozwiazywania liniowych ukladow rownan bedacych wynikiem dyskretnej analizy MES. Przedstawiona zostanie iteracyjny algorytm uogolnionej minimalizacji reszty (GMRES) rozwiazywania liniowych ukladow rownan oraz metoda dekompozycji dziedziny, ktora w polaczeniu z wykorzystaniem rozproszonego/rownoleglego modelu obliczen potwierdza przydatnosc metody i swiadczy o jej efektywnosci. Pondadto omowione zostanie wykorzystane srodowisko do implementacji programow wspolbieznych - PVM.
Przedstawione zostana otwarte zagadnienia liniowych oddzialywan hydrodynamicznych miedzy grupa cial zanurzonych w cieczy lepkiej niescisliwej. Na podstawie wybranych danych teoretycznych i doswiadczalnych omowione zostana przyklady obrazujace wplyw inercji cial i inercji cieczy na: (i) sily hydrodynamiczne dzialajace na ciala, (ii) trajektorie cial w polu sily ciezkosci, (iii) pole predkosci cieczy ksztaltujace sie w wyniku oddzialywan hydrodynamicznych.
Pojecia calkowalnosci i niecalkowalnosci, czy, nieco ogolniej dynamiki regularnej i chaotycznej (w sensie deterministycznym), sa obecnie dobrze zrozumiale na gruncie mechaniki klasycznej. Dysponujemy bowiem jakosciowymi i ilosciowymi narzedziami pozwalajacymi na charaktersystyke stopnia chaotycznosci dynamiki, w szczegolnosci zas potrafimy odrozniac uklady chaotyczne od regularnych. Kryteria takie nie sa jednak stosowalne do ukladow kawntowych. Zasadne jest wiec pytanie, czy pojecia chaosu i regularnosci dynamiki przeniesc mozna na poziom kwantowy oraz czy istnieja czysto kwantowe wyrozniki chaosu. Wprowadzeniu do tych problemow poswiecone bedzie seminarium.
Zostanie przedstawiona analiza przeplywu gazu oraz mieszania w modelu komory spalania turbiny gazowej w zaleznosci od zmian jej geometrii przy wykorzystaniu metod PIV oraz pomiarow termoanemometrycznych. Porownanie wynikow eksperymentalnych z symulacja numeryczna wykonana przy uzyciu programu Fluent.
Analiza obrazow cyfrowych uzyskanych przy uzyciu super szybkiej kamery wideo pozwolila na znalezienie podstawowych zaleznosci polozenia, predkosci i przyspieszenia w trakcie wzrostu i oderwania oraz objetosci pecherza parowego w funkcji czasu. Dodatkowo podjeto probe analizy oscylacji powierzchni pecherza celem ustalenia ewentualnych zmian napiecia powierzchniowego, co umozliwi wyznaczenie temperatury jego powierzchni.
Interest in microelectromechanical systems (MEMS) has experienced explosive growth during the past few years. Such small devices typically have characteristic size ranging from 1 mm down to 1 micron, and may include sensors, actuators, motors, pumps, turbines, gears, ducts and valves. Microdevices often involve mass, momentum and energy transport. Modeling gas and liquid flows through MEMS may necessitate including slip, rarefaction, compressibility, intermolecular forces and other unconventional effects. In this presentation, I shall provide a methodical approach to flow modeling for a broad variety of microdevices. The continuum-based Navier-Stokes equations-with either the traditional no-slip or slip-flow boundary conditions-work only for a limited range of Knudsen numbers above which alternative models must be sought. These include molecular dynamics (MD), Boltzmann equation, Direct Simulation Monte Carlo (DSMC), and other deterministic/probabilistic molecular models. The present talk will broadly survey available methodologies to model and compute transport phenomena within microdevices.
Different uses of Pulsed Field Gradient Spin Echo - NMR sequences are presented to determine: - S(Q), the Structure Function and g(r), the pair probability distribution of a suspension of large spherical particules (100-600 um) in a viscous liquid; - the axial profile of the liquid fraction and of the velocity probability distribution of water in an intermittent air-water flow; - the fluctuations of the liquid mass flow and momentum in an air-water bubbly flow.
Celem pracy bylo sprawdzenie jak dalece struktura fali uderzeniowej w gazie gestym (w ktorym nie mozna pominac wielokrotnych zderzen molekul) rozni sie od znanej z eksperymentu i obliczen numerycznych struktury fali w gazie rzadkim. Praca ma charakter numeryczny. Dla obliczenia struktury fali uderzeniowej posluzono sie metodami dynamiki molekularnej. Wyniki uzyskane dla gazu o roznych gestosciach porownano miedzy soba, oraz z eksperymentalnymi i numerycznymi wynikami dla gazu rzadkiego. Dodatkowo sprawdzono mozliwosc wystapienia w gazach gestych konfiguracji fal typu odbicia nieregularnego.
Przedstawione zostanie oryginalne podejscie do modelowania przeplywu pecherzykowego w warstwie przysciennej i w kanale. Teoria oparta jest na sumowaniu energii dyssypacji pochodzacej od przeplywu scinajacego w kanale oraz dyssypacji pochodzacej od obecnosci peAcherzykow. W wyniku otrzymuje sie naprezenia styczne ekwiwalentnego przeplywu jednofazowego. Przyblizone rownanie opisujace profil predkosci w warstwie przysciennej podano w formie rownania rozniczkowego, ktore mozna rozwiazac przy pomocy zalozenia stalego lub zmiennego stopnia zapelnienia. Zaproponowano wlasne podejscie do modelowania stopnia zapelnienia opisane rownaniem rozniczkowym opisujacym predkosc poprzeczna migracji pecherzykow oraz rownaniem dyfuzji pecherzykow. Ponadto zaproponowano sposob wlaczenia do obliczen sil wyporu, ktore wynikaja z obecnosci pecherzykow. Porownano rozklady predkosci uzyskane przy pomocy proponowanego modelu z danymi eksperymentalnymi dotyczacymi przeplywu turbulentnego zarowno w warstwie przysciennej jak i w kanale przy malej zawartosci fazy parowej. Uzyskano dobra zgodnosc jakosciowa i ilosciowa. Dodatkowo, rozwiazano rownanie energii, w ktorym wykorzystano opisany powyzej profil predkosci. W sumie model sklada sie z pieciu rownan rozniczkowych, ktore umozliwiaja wyznaczenie profilu predkosci, naprezen stycznych, predkosci poprzecznej, stopnia zapelnienia oraz pola temperatury. Podano takze charakterystyki integralne modelu, czyli wspolczynnik oporu przeplywu dwufazowego oraz wspolczynnik przejmowania ciepla.
A straightforward, cheap and unique method to produce novel fibers with diameter in the range of 100 nm and even less, is related to electrospinning. For this goal polymer solutions, liquid crystals, suspensions of solid particles and emulsions are electrospun by a voltage of about 10 kW/cm. The electric force results in an electrically charged jet of polymer solution outflowing from a pendant droplet. After the jet flows away from the droplet in a nearly straight line, it bends into a complex path and other changes in shape occur, during which electrical forces stretch and thin it by very large ratios. After the solvent evaporates, birefringent nanofibers are left. Nanofibers of ordinary, conducting and photosensitive polymers were electrospun. The present talks deal with the mechanism and electrohydrodynamic modeling of the instabilities and related processes resulting in electrospinning of nanofibers. Also some applications are discussed. In particular, a unique electrostatic field-assisted assembly technique was developed with the aim to position and align individual conducting and light-emitting nanofibers in arrays and braids. These structures are of potential interest in development of novel polymer-based light-emitting diods, diods, transistors, photonic crystals and flexible photocells. Some other applications discussed include micro-aerodynamic decelerators based on permeable nanofiber mats and tiny flying objects and sensors (smart dust), nanofiber-based filters, protective clothing, biomedical applications including wound dressings, drug delivery systems based on nanotubes, the design of solar sails, light sails and mirrors for use in space, the application of pesticides to plants, structural elements in artificial organs, reinforced composites, as well as nanofibers reinforced by carbon nanotubes. Lecture notes
New methods of crystal growth from the melt using baffle or AHP heater are discussed. The AHP (Axial Heat flux close to the Phase interface) method is a novel technique for the directional solidification. It has an additional heater submerged in the melting zone. The AHP crystal growth method permits the control of the distribution of the dopant concentration in the melting zone during solidification, the shape of solid/liquid interface and the velocities of the liquid in the melting zone. Therefore it is well suited for studying interface kinetics and simmulating the microgravity conditions.
Przedmiotem analizy jest rozkład temperatury wzdłuż linii ¶rodkowej długiego pręta zarejestrowany kamer± termowizyjn±. Badania eksperymentalne prowadzono dla wody pod ci¶nieniem atmosferycznym. Analiza teoretyczna i numeryczna dotyczy identyfikacji współczynnika przejmowania ciepła przy założeniu jego potęgowej zależno¶ci od temperatury przegrzania ¶cianki.
Kolaps pecherza gazowego w cieczy, znany jako kawitacja,
generuje fotony. Wytwarzana energia byc moze pozwala nawet na fuzje
jadrowa. Temat rzeka ...
Celem seminarium jest prezentacja mechanizmów odpowiadajacych za zjawisko,
omówienie teorii go opisujacych oraz przedstawienie dalszych dróg badania
zjawiska sonoluminescencji ze szczególnym uwzglednieniem dynamiki procesów
optycznych.
W oparciu o uporzadkowane struktury tworzone w ukladach blokowych kopolimerow mozna tworzyc krysztaly fotonowe - struktury z periodyczna modulacja stalej dielektrycznej. W takim ukladzie fala elektromagnetyczna o odpowiedniej energii nie propaguje sie - powstaja pasma wzbronione dla propagacji fotonow analogicznie do pasm elektronowych jakie wystepuja w normalnych krysztalach dla propagacji elektronow. Na seminarium pokaze zwiazki miedzy strukturami tworzonymi przez blokowe kopolimery a szerokoscia i liczba pasm wzbronionych odpowiadajacych tym strukturom. Zostana rozwazone trojwymiarowe struktury kubiczne wielociagle i warstwowe. Najszersze pasma wzbronione otrzymuje sie dla struktur dwu i trojciaglych typu D (symetria Pn3m) oraz G(symetria Ia3d) a najwiecej pasm dla struktur kulkowych o symetrii D (struktura diamentu zlozona z dwoch sieci fcc).
W referacie zasygnalizowane zostana problemy zwiazane z modelowaniem smarowania w procesach przerobki plastycznej, glownie w tloczeniu blach. W przypadku smarowania hydrodynamicznego powszechnie stosowane jest usrednione rownanie Reynoldsa. Zjawiska i efekty towarzyszace przejsciu od pelnego smarowania hydrodynamicznego do smarowania mieszanego, wlasnosci warstwy smarnej o grubosci bliskiej zeru, a takze mechanizmy przerwania warstwy smarnej sa ciagle otwartym tematem badawczym, przynajmniej w kontekscie procesow przerobki plastycznej, gdzie przeplyw smaru jest silnie sprzezony z plastycznymi deformacjami nierownosci powierzchni kontaktu i niejednorodnym rozkladem temperatury w strefie kontaktu. W referacie przedstawione zostana wyniki naszych dotychczasowych prac w zakresie modelowania zjawisk kontaktowych oraz wstepne proby modelowania procesu smarowania. Czesc dotyczaca smarowania bedzie w duzej mierze zawierala pytania i otwarte problemy badawcze przedstawione z punktu widzenia osoby zajmujacej sie mechanika ciala stalego.
The dynamic behavior of the vortex structures occurring in a cavity in interaction with a boundary layer controls the flow confinement inside the cavity. The vortex structures present small scales as well as large scales related to the cavity geometry. Theses eddies are usually non-stationary. One of main applications of this study concerns the pollutant dispersion within an urban street canyon when ambient winds aloft are perpendicular to the street. Experimental and numerical characterizations of the vortex structures are developed at moderate Reynolds numbers.
Przedstawiono nowa metode wyznaczania efektywnych wspolczynnikow materialowych dla osrodkow dwufazowych opisywanych rownaniami Laplace'a, miedzy innymi wspolczynnikow przewodnictwa termicznego, elektrycznego a takze wspolczynnikow filtracji i dyfuzji.
Metody biometryczne byly dotychczas stosowane do celow uwierzytelnienia (odciski palcow, siatkowka oka, glos). W naszej pracy proponujemy wykorzystanie tych metod do generowania ciagow losowych. Metoda ta moze byc szczegolnie uzyteczna do otrzymywania tzw. ziaren dla generatorow pseudolosowych oraz do generowania kluczy sesyjnych. Proponowany model jest bardzo prosty i bazuje na obserwacji, ze dla typowych pomiarow danych biologicznych najmniej znaczace cyfry fluktuuja losowo. W prezentowanej pracy, do ilustracji naszej metody wykorzystano: dane neurofizjologiczne mierzone w komorkach neuronowych, wyniki pomiarow przewodnictwa skory (GSR data) oraz w celach porownawczych wyniki symulacji numerycznych procesu Ornsteina-Uhlenbecka. Do weryfikacji losowosci zastosowano testy rekomendowane przez National Institute of Standards and Technology dla generatorow fizycznych stosowanych w modulach kryptograficznych, restrykcyjny test Maurera proponowany w dokumentach Unii Europejskiej oraz test zlozonosci Lempela-Ziva estymujacy entropie zrodla. Weryfikacja ciagow generowanych nasza metoda potwierdza, ze ciagi te posiadaja bardzo dobre wlasnosci losowosci.
Kolaps pecherza gazowego w cieczy, znany jako kawitacja, generuje fotony. Wytwarzana energia byc moze pozwala nawet na fuzje jadrowa. Temat rzeka ... Celem drugiej czesci seminarium jest przedstawienie analiz sygnalow optycznych rejestrowanych w badaniach sonoluminescencji.
A new concept to fold nucleic acids into short loops is presented. It is based on the assumption that single stranded chains behave as thin elastic rods. Model structures derived from this theoritical approach are shown to be in very good agreement with published solution DNA and RNA tri- and tetra-loops.
W referacie zostana omowione dwa modele numeryczne dotyczace turbulentnego procesu mieszania cieczy oraz turbulentnego procesu dyspersji gazu w cieczy w mieszalniku dynamicznym z dwiema turbinami Rushton'a. Uzyskane wyniki symulacji zostana porownane z wynikami literaturowymi.
Przedmiot referowanej pracy stanowi badanie struktury fali uderzeniowej w gazie gestym, w ktorym odleglosci miedzy molekulami sa takie, ze kazda molekula znajduje sie w nieustannym kontakcie z sasiadami (poprzez potencjal oddzialywan typu Lennarda - Jonesa). Dla takiego gazu nie da sie wprowadzic pojecia drogi swobodnej. Gazem gestym w tym sensie moze byc gaz w okolicy punktu krytycznego lub, jeszcze dalej, w okolicy punktu potrojnego. Niniejszy referat stanowi kontynuacje referatu wygloszonego we wrzesniu ub. roku. Przedstawione zostana wyniki dla fal uderzeniowych w argonie, uzyskane numerycznie metodami dynamiki molekularnej. Obliczenia wykonano dla trzech gestosci poczatkowych, z ktorych najwyzsza nie przekracza gestosci w punkcie potrojnym. Uzyskane wyniki porownano miedzy soba, oraz z numerycznymi i eksperymentalnymi wynikami dla gazu rzadkiego.
Wyklad bedzie poswiecony kwestii definicji slabych rozwiazan (z falami uderzeniowymi) rownan plynowych osrodka rozrzedzonego. W szczegolnosci jako przyklad rozpatrzymy plazme w silniku jonowym typu Halla. Omowiony zostanie problem istnienia rozwiazan oraz przyklady rozwiazan numerycznych.
Dispersion colloids consist of submicron-sized solid particles dispersed in a low-molecular solvent. Typical examples of dispersion colloids are aqueous solutions of proteins or viruses (bio-polymers), and dispersions of synthetic latex particles. The Brownian stochastic dynamics of the colloidal particles is determined not only by direct inter-particle interactions like electrostatic and van der Waals forces. It depends also crucially on indirect hydrodynamic interactions (HI), mediated by the intervening solvent flow. Using analytic theory and computer simulations of model dispersions of charged, neutral and magnetic particles, we show that HI give rise to interesting and, quite often, surprising effects on various diffusional and viscoelastic properties.
Obecnie jest jasne, ze dla opisu plynow van der Waalsa rownania Naviera-Stokesa nie sa wystarczajace. Juz na poczatku ubieglego wieku ich modyfikacje zaproponowal Korteweg, niestety jego propozycje zawieraly pewne bledy, ktore zostaly poprawione w ramach termodynamiki kontynualnej w latach 80-tych ubieglego wieku. Na seminarium pokrotce zostana przypomniane rownania Kortewega w ich obecnej postaci, a potem zostanie przedstawione ich wyprowadzenie z teorii kinetycznej. Bedzie tez przedstawiona uproszczona wersja tych rownan odpowiadajaca tzw. dyskretnej teorii kinetycznej.
First of 4 lectures given on 9.04, 14.04 (11:00 room 108), 23.04, and 28.04.2003 (11:00 r. 108). They cover following subjects: Introduction to solidification, Meshless methods for heat transfer and fluid flow, Numerical modelling, experiments and optimisation of continuous casting of steel, Numerical modelling, experiments and optimisation of D.C.casting of aluminium alloys. Lecture notes
The sedimentation of a monodisperse non-Brownian suspension of hard spheres is considered. In 1985 Caflish & Luke pointed out that due to the long range character of hydrodynamic interactions, the fluctuations in velocity about the mean value should diverge in the sense that they grow without bound as the linear macroscopic size of the container is increased. On the other hand recent experiments show no such behavior. Contrary, the variance of the sedimentation velocity seems to be universal, independent of container size. I will concentrate mainly on doscussing the above problem, showing the results of some experiments and numerical simulations, as well as presenting theoretical ideas trying to explain this intriguing behavior.
One of 4 lectures given on 9.04, 14.04 (11:00, r. 104), 23.04, and 28.04.2003 (11:00, r. 104). They cover following subjects: Introduction to solidification, Meshless methods for heat transfer and fluid flow, Numerical modelling, experiments and optimisation of continuous casting of steel, numerical modelling, experiments and optimisation of D.C.casting of aluminium alloys. Lecture notes
The relaxation of thermal fluctuations in the relative concentration, i.e. composition of two labelled components in a many-component mixture of colloidal particles is commonly referred to as the interdiffusion or exchange diffusion process. We will explore interdiffusion in mixtures of colloidal spheres. Explicit analytic results are obtained and discussed for the interdiffusion coefficient of semi-dilute binary hard-sphere systems, with and without hydrodynamic interactions included, in comparison with results from mode-mode coupling theory calculations. The question will be addressed whether the interdiffusion coefficient can be expressed solely in terms of the self-diffusion coefficients of the individual components.
Thermocapillary (Marangoni) convection is the fluid motion that is caused by a temperature gradient along a free surface. In pure liquids the surface tension typically decreases with increasing temperature, and the free surface is thus pulled towards cold regions. This is a common source of convection in processes such as crystal growth and welding. In some applications it is important to maintain a steady time independent flow, and thus to suppress instabilities leading to oscillatory or chaotic flow. In this talk I will review some typical thermocapillary instabilities related to crystal growth processes. I will also describe our recent efforts to introduce a feedback control to stabilize the flow.
Various methods to evaluate the low Reynolds number hydrodynamic interactions will be discussed. Recent achievements on the subject will be presented.
First of 6 lectures given on 28.05 (r. 100), 29.05, 2.06, 9.06, 16.06 and
23.06 (11:00, r. 108). Summary:
Orientational Brownian motion plays a significant role in the dynamics of
colloid suspensions and a dominant role in the case of ferrofluids and
liquid crystals. The microscopic dynamics of such systems on the time-scale
of Brownian motion is described by a Smoluchowski equation for the many-body
distribution function. At this level, hydrodynamic interactions and
dipole-dipole interactions play a role as well as external electric,
magnetic and shear fields. Both tracer and collective rotational diffusion
lead to important experimental observations on these systems. Depolarized
light scattering, the relaxation of polarization and of the Kerr effect
order parameter are macroscopic manifestations of this microscopic dynamics.
The linear and non-linear response of such systems to oscillating external
fields will be discussed on the basis of the Smoluchowski dynamics and
compared with macroscopic effective field descriptions.
While the average velocity of a suspension of spheres sedimenting in a viscous fluid can be successfully predicted theoretically, the problem of velocity fluctuations is still unresolved. We examined by laboratory experiments how the sedimentation front spreads and how this affects the velocity fluctuations. Experiments were undertaken at very low Reynolds number Re below 10^-4 and volume fraction around 0.3 %. Two types of experimental measurements were performed. The spreading of the sedimentation front was measured using the attenuation of light through the suspension. The particle velocities were measured using particle image velocimetry (PIV).
What is Eulerian? What is Lagrangian? Why would one want to combine the two? The resulting equations which govern the motion of fluids, free surfaces and rigid bodies.
In the latter part of the 20th century, there has been a massive influx of population to urban areas, and currently in the US about 70% of the population occupies less than 2% of the landmass. Most of these urban areas, especially those in the southwestern US, are associated with complex terrain, the air flow in which is characterized by the synoptic winds perturbed by the terrain, local meso-scale thermal circulation (slope and valley winds), flow past small-scale features such as building clusters, and complex interactions thereof. The dispersion and advection of contaminates released within air basins, transported from elsewhere and formed due to chemical reactions are also of great interest in dealing with issues such as the quality of life of urban population. In this presentation, an overview of the results of an on-going program designed to study flow, turbulence and contaminant transport in complex terrain cities will be given. Theoretical concepts, laboratory experiments, field observations and numerical simulations underpinning this program will be presented, and integration of results from cross-cutting areas of research to understand and predict urban air quality will be discussed.
Abstract of four invited lectures
For a small particle in a fluid flow, the Reynolds number is low and
viscous effects are dominant. But at second order in the Reynolds
number, small fluid inertial effects appear which make e.g. the
particle migrate across streamlines. Such effects first demonstrated
experimentally by Segré and Silberberg have been the incentive
for numerous calculations thereafter. These effects are
important e.g. for separation techniques used in analytical chemistry
("Field Flow Fractionation", "SPLITT" cell). The presentation will
focus on the resolution of regular and singular perturbation problems
for the flow around a sphere at low Reynolds number. It will start
from Oseen's solution revisited by Rubinow & Keller and Saffman
solution for the lift force on a sphere in a shear
flow. Walls effects combined with fluid inertial effects will be
presented, both for regular perturbation problems and singular ones.
Rozpatrywane beda wielocialowe oddzialywania hydrodynamiczne w cieczy lepkiej niescisliwej w warunkach malych liczb Reynoldsa. Analizowany bedzie wplyw konwekcyjnej inercji cieczy na sily hydrodynamiczne oraz na pole predkosci cieczy, ksztaltujace sie w wyniku oddzialywan hydrodynamicznych miedzy sztywnymi kulami. Dyskutowane beda warunki, w ktorych slabe efekty inercyjne prowadza do wystapienia jakosciowych roznic miedzy wielocialowymi oddzialywaniami oseenowskimi i stokesowskimi.
Procesy zachodzace w chmurach w malych skalach (rzedu centymetrow i nizej) sa istotnym elementem ksztaltujacym pogode i klimat Ziemi. Ze wzgledu na zlozonosc tych procesow i trudnosci z pomiarami, wiedza na ich temat jest wciaz niewystarczajaca dla wyjasnienia obserwowanych zjawisk, jak np. formowanie sie kropel deszczowych w dodatnich temperaturach. Obecnie prowadzone sa intensywne badania majace na celu dostarczenie nowych danych na temat struktury i dynamiki chmur w malych skalach.Niniejszy referat bedzie dotyczyl proby wykorzystania technik PIV do laboratoryjnych pomiarow predkosci kropelek chmurowych.
Wyklad ten bedzie scisle powiazany tematycznie z wykladem pt: "Fizyczne i biologiczne aspekty modelowania urazow mozgu", ktory prof. zamierza wyglosic w Katedrze Metod Matematycznych Fizyki UW, Hoza 64, najprawdopobniej w czwartek 20.11.2003.
Przedstawiona zostanie metoda "electrospinningu" dla wytwarzania nanowlokien o srednicach rzedu kilkudziesieciu nanometrow z polimerow syntetycznych i naturalnych oraz ich zastosowanie. Zaprezentowane zostanie oryginalne stanowisko badawcze oraz wyniki electrospinningu dla wybranych polimerow. Przedstawiony zostanie rowniez przeglad literatury na temat badan nanowlokien otrzymywanych w wyniku electrospinningu oraz metod modyfikacji ich wlasciwosci.
It has been recognized since the pioneering experiments of Reynolds in 1883 that surface roughness plays a significant role in the dynamics of shear layers. This is a classical problem in fluid dynamics but, nevertheless, its resolution is still lacking. The recent progress in the analysis of the effects of surface roughness will be discussed.
W referacie zostanie przedstawiona analiza w?a?ciwo?ci ob?oku plazmowego powstaj?cego w trakcie spawania laserowego. Analiza ta w g?ównej mierze oparta b?dzie o wyniki oblicze? promieniowania plazmy. Wyniki umo?liwiaj? interpretacj? kolorowych zdj?? plazmy uzyskanych za pomoc? szybkiej kamery i w po??czeniu z pomiarami spektroskopowymi pozwalaj? na okre?lenie sk?adu i dynamiki ob?oku plazmowego w trakcie spawania laserowego. Analizie zostanie poddany ob?ok plazmowy z?o?ony z mieszaniny par ?elaza i gazu os?onowego - argonu.
Zaproponowano prosty model doprowadzania energii w procesie zderzania się molekuł gazu. Obliczenia, wykonane metodą Bezporedniej Symulacji Monte Carlo wskazują, że model ten pozwala symulować falę detonacyjną z jej najbardziej charakterystycznymi cechami. Bardzo istotną zaletą zaproponowanej metody liczenia jest możliwoć prostego i względnie dokładnego uwzględniania wpływu scianek na zjawisko detonacji.
Plazmowy nap?d reaktywny staje si? obecnie szczególnie atrakcyjnym narz?dziem pozwalaj?cym na dokonanie manewru zmiany orientacji satelity na orbicie, korekty orbity czy te? zmiany orbity na du?ych wysoko?ciach ponad atmosfer?. Zapewnia on np. osi?ganie pr?dko?ci plazmy na wylocie dyszy np. oko?o 20 km/s przy napi?ciach przy?pieszaj?cych oko?o 300V, w przypadku u?ycia ksenonu jako gazu roboczego. Tym samym zu?ycie masy "paliwa" na jednostk? czasu przy tej samej sile ci?gu jest znacznie ni?sze ni? w przypadku nap?du chemicznego. Jednak?e wci?? jeszcze nie osi?gni?to optymalnych rozwi?za? w przypadku silników o wi?kszych i ?rednich mocach zapewniaj?cych si?? ci?gu 50mN. Cechuje je niestabilno?? pracy (spontaniczne wzbudzenie drga? wy?adowania elektrycznego) i towarzysz?ca jej silna erozja ?cianek komory silnika, co ogranicza potencjalne zalety tego nap?du. Przedstawiona zostanie analiza stabilno?ci wy?adowania elektrycznego w komorze silnika i dokonana klasyfikacja obserwowanych oscylacji parametrów plazmy.
A new promising numerical approach: mesh-free diffuse approximation method will be presented in application to the laminar,incompressible viscous flows. The accuracy of the method will be shown through direct comparison of well-known numerical benchmark solutions coming from different methodologies. Solution of three numerical benchmarks will be presented (moving lid driven cavity,natural convection in the differentially heated cavity, natural convection of water in the differentially heated cavity). The performance of the method will be discussed basis of those results.
NF-kappaB jest bialkiem regulatorowym (czynnikiem transcrypcyjnym) istotnym dla odpowiedzi immunologicznych organizmu. Skonstrulowany model pozwala na analize sieci regulatorowej NF-kappaB na poziomie jednej komorki. Uklad rownan opisuje tworzenie sie kompleksow bialek, transport bialek pomiedzy jadrem a cytoplasma, transkrypcje RNA i synteze bialek.
Efektywne wspolczynniki transportu osrodkow niejednorodnych takie jak przewodnictwa elektryczne, termiczne, stala dielektryczna, przenikalnosc magnetyczna i wspolczynniki dyfuzji sa funkcjami Stieltjesa. Wychodzac z rozwiniec potegowych funkcji Stieltjesa okreslonych w punktach rzeczywistych i nieskonczonosci wyznaczymy nowe ograniczenia na efektywne wspolczynniki transportu osrodkow niejednorodnych lepsze od dotychczas istniejacych. Do tego celu zastosujemy ulamki lancuchowe.
W wystapieniu zostanie opisany proces emulsyfikacji i model oddzialywan miedzy molekulami cieczy bioracych w nim udzial. Przedstawione zostana wyniki doswiadczen numerycznych metoda dynamiki molekularnej i okreslenie zaleznosci miedzy typem potencjalu oddzialywan miedzyczasteczkowych a zachowaniem symulowanej cieczy.
Przedmiotem zainteresowania eksperymentatorow sa obecnie quasi-dwuwymiarowe uklady czastek sferycznych zanurzonych w cieczy Stokesa i stykajacych sie z plaska powierzchnia swobodna. Na seminarium omowiona zostanie metoda teoretyczna wyznaczenia ruchu takich czastek pod wplywem zewnetrznych sil i momentow sil. Podane beda wyniki liczbowe dla duzych odleglosci miedzyczasteczkowych.
1. Problem oplywu kuli. 2. Rownanie Lagerstroma: a) przypadek regularny (obszar ograniczony), b) przypadek osobliwy (obszar nieograniczony). 3. Ciagi i rozwiniecia asymptotyczne. 4. Przyblizenie Stokesa. 5. Przyblizenie Oseena. 6. Zasady kojarzenia rozwiazan. 7. Scisla teoria rownania Lagerstroma.
Surowe wlokna politereftalanu etylenowego (PET), otrzymano w procesie przedzenia ze stopu z zastosowaniem dodatkowej komory grzejnej, z roznymi predkosciami odbioru. Okreslono doswiadczalnie ich stopien krystalicznosci, dwojlomnosc optyczna, orientacje krystaliczna i amorficzna. Badania dynamiki procesu formowania wlokien PET przeprowadzono metoda modelowania komputerowego.
|
| 
|
1. Characterization of the Cardiac System & Cardiac Research
2. Integrated Modeling of the Cardiac System
The Seminar series introduce the cardiac system and brings out our
experiences in studying and analyzing this highly complicated system from
different points of view , attempting to relate and quantify the effects of
the major interacting parameters on the cardiac function. The cardiac system
represents an array of interacting phenomena, from diffusion, active ionic
transport, membrane channels and receptors, cellular metabolism, energy
consumption and power generation production, electrical excitation, fiber
mechanics, microcirculation , imaging & 3D shape reconstruction ,ventricular
mechanics, circulation, metabolism, coronary flow and, not least important,
pathological factors affecting the cardiac function. Understanding this
multi-parameter, multi-levelled, complex system, denoted as the Cardionome,
or Cardiome, requires studying the interactions between the various
parameters by utilizing integrated models and experimental verifications.
The study of time-dependent flow in complex three-dimensional geometry, even when the tubes are taken to be rigid and the fluid Newtonian, is much more difficult. Realistic simulation requires the computational solution of the full Navier-Stokes equations, in a geometry obtained from a particular subject by means of magnetic resonance imaging (say), using input flow or pressure data that are also obtained by non-invasive imaging. The combined computational procedure has not yet been developed to the point at which one can have confidence in its accuracy, but it soon will be. However, this is not mathematical modelling and does not clearly lead to new fluid dynamical understanding. For that one must go to idealised models such as uniform curved or helical tubes, or non-uniform two-dimensional channels, or small isolated three-dimensional protuberances on a smooth wall. Such problems lead to interesting fluid dynamics, but it is not clear how relevant they are to biomedical practice. To show that mathematical modelling is not dead, the talk will conclude with a brief description of a recent model by S L Waters of the new process of transmyocardial laser revascularisation, developed to restore oxygen supply to heart muscle cut off by an infarct, for example. (see more on ABIOMED webpage)
3. The Cardiac Contraction Phenomena
Muscle contraction is produced by the sliding of the actin filaments over
the myosin filaments due to the work generated by acto-myosin crossbridges
(Xbs) in the sarcomere. Understanding the cardiac muscle contraction
phenomena depends on having a reasonable description of the intracellular
relationship between calcium binding to the cellular 'troponin complex, and
the actin-myosin Xb cycling kinetics. A novel model utilizing four
physiological / energetic states of the Xbs in the beating heart cycle
allows to analyze, describe and understand the contraction phenomena,
wherein energy is consumed to generate power with the ability to respond to
internal, pathologically dictated , and external, environmentally dictated
loads.
4. Molecular Motors and Nano Technology
Nanotechnology, and specifically Nanomedicine, is the study of physiology,
pharmacy and biosensors at the cellular level, all aimed at manipulating and
affecting natural cellular and intracellular phenomena in order to achieve
unique useful therapeutic devices. Specific goals are: 1) Maintain and
improve human health on the molecular scale by targeted medical procedures,
2) Identify and define diseases by genomic analysis, 3) Improve diagnosis
and therapy, including aging, 4) Discover new drugs.. To achieve these goals
we must understand the nature of the nano-scale and pico-second
intracellular phenomena and develop some unique capabilities to manipulate
this molecular world with precision. This involves the ability to construct
objects with 3D positional control of molecular structures, manipulate atoms
with atomic scale control, avoid harmful mistakes in pico-second
constructions, identify and continuously correct unavoidable errors...
(see more on ABIOMED webpage)
aboratory experiments designed to shed light on fluid flow through collapsible tubes, a problem with several physiological applications, invariably give rise to a wide variety of self-excited oscillations. The object of modelling is to provide scientific understanding of the complex dynamical system in question. This lecture outlines some of the models that have been developed to describe the standard experiment, of flow along a finite length of elastic tube mounted at its ends on rigid tubes and contained in a chamber whose pressure can be independently varied. Lumped and one-dimensional models have been developed for the study of steady flow and its instability, and a variety of oscillation types are indeed predicted. However, such models cannot be rationally derived from the full governing equations, relying as they do on several crude, ad hoc assumptions such as that concerning the energy loss associated with flow separation at the time-dependent constriction during large-amplitude oscillations. A complete scientific description can be given, however, for a related two-dimensional configuration, of flow in a parallel-sided channel with a segment of one wall replaced by a membrane under longitudinal tension T. The flow and membrane displacement have been calculated successively by lubrication theory, Stokes-flow computation, steady Navier-Stokes computation and unsteady Navier-Stokes computation. For a given Reynolds number, Re, steady flow becomes unstable when T falls below a critical value (equivalently, when Re exceeds a critical value for fixed T), and the consequent oscillations reveal at least one period-doubling bifurcation as T is further reduced. The effect of wall inertia has also been investigated: it is negligible if the flowing fluid is water, but leads to an independent, high frequency flutter when it is air. Most recently, rational asymptotic models have been developed for the 2-D problem, and considerable progress has been made towards full 3-D computations.
W wystąpieniu przedstawiona zostanie metoda umożliwiająca rekonstrukcję geometrii złożonych obiektów trójwymiarowych na podstawie kilku zdjęć rentgenowskich oraz statystycznej wiedzy o ich kształcie, zgromadzonej w bazie danych. Baza danych zawiera zestaw modów empirycznych obiektów oraz związanych z nimi obrazów DRR (Digitaly Reconstructed Radiographs). Mody empiryczne zawierają informację o cechach geometrycznych – odchyleniach poszczególnych obiektów od obiektu średniego. Mody oraz obiekt średni otrzymywane są w procesie analizy składowych głównych (PCA-POD). Danymi wejściowych są współrzędne węzłów objętościowej siatki elementów skończonych pewnej grupy obiektów. Dla uzyskania jednakowego rozmieszczenia węzłów siatki MES wewnątrz różnych obiektów wykorzystuje się rejestrację przepływową, opartą o model płynu lepkiego. Poprzez manipulację wartościami współczynników poszczególnych modów, otrzymywane są różne deformacje kształtu średniego. Minimalizując błąd średniokwadratowy między obrazem RTG obiektu poszukiwanego a obrazem DRR obiektu zrekonstruowanego, poszukuje się optymalnych wartości współczynników. Prezentowana metoda zostanie omówiona w oparciu o przykład rekonstrukcji geometrii kręgu lędźwiowego.
Przedstawiony będzie model skóry kręgowców we wczesnym stadium rozwoju zaproponowany przez Cruywagena i Murraya (1992) w celu zrozumienia powstawania wzorców na niej. W tym modelu skóra składa się z dwóch typów tkanki: naskórka i skóry wła¶ciwej rozdzielonych cienk± warstw± podstawow±. Komórki naskórka s± ciasno upakowane i przymocowane do warstwy podstawowej, i wobec tego naskórek traktowany jest jako o¶rodek lepko-sprężysty. Komórki skóry wła¶ciwej poruszaj± się swobodnie w o¶rodku pozakomórkowym pod wpływem dyfuzji, chemotaksji i mitozy. Oddziaływania między tymi warstwami zachodz± dzięki morfogenom wydzielanym przez każd± z nich, a więc maj± charakter chemiczny. Wobec tego cały model jest typu mechanochemicznego. Dla tego modelu przedstawione będ± wyniki dotycz±ce zagadnienia fal biegn±cych uzyskane zarówno przez innych autorów jak i te, które uzyskał referuj±cy wspólnie z B. KaĽmierczakiem. Omówione będzie zagadnienie prędko¶ci minimalnej fali, maj±ce podstawowe znaczenie biologiczne.
Production and stability of emulsions containing nanoparticles and their
use for new materials
Fluktuacje parametru uporzadkowania zwiazanego z nadciekloscia 4He powoduja powstanie dlugozasiegowej efektywnej sily Casimira pomiedzy powierzchniami warstwy zwilzajacej mieszaniny, ktora wplywa na jej grubosc. Teoria przewiduje, ze sila ta posiada uniwersalne wlasnosci. Jej istnienie i bogate zachowanie w funkcji temperatury bylo badane eksperymentalnie. Przedstawiona praca ma na celu probe wyjasnienia zmierzonych cech sily w oparciu o modelowy uklad.
Silniki jonowe typu Halla wykorzystuja zjawisko przyspieszania jonów w skrzyzowanych polach elektrycznym i magnetycznym. O ile idea jest bardzo prosta to jednakze wiele istotnych problemów dotyczacych fizyki i matematycznego opisu plazmy w takich silnikach pozostaja ciagle otwarte.
Modelowanie rozpuszczania szczelin skalnych przez wody podziemne jest
stosunkowo zlozone, wymaga bowiem analizy
a) zagadnienia hydrodynamicznego - ruchu cieczy w
skomplikowanej geometrii szczeliny,
b) transportu substratow i produktow reakcji chemicznych
prowadzacych do rozpuszczania skaly,
c) ewolucji ksztaltu szczeliny w czasie.
Na seminarium przedstawie model numeryczny ww. procesow oraz porownam
uzyskane wyniki z danymi doswiadczalnymi.
Referat bedzie dotyczyl falowej propagacji ciepla w nadcieklym helu w obecnosci kwantowej turbulencji. W szczegolnosci krotko zostana scharakteryzowane prace prof. Fiszdona dotyczace tej tematyki.
|
|
|
|
|
|
W referacie pokazuje sie mozliwosci zastosowania techniki DPIV w badaniach zachowania sie ziarna w czasie plyniecia przez silos.
Z zalozenia plazmowy silnik Halla jest urzadzeniem pracy ciaglej. Zaobserwowano jednak, ze podczas jego dzialania generowane sa oscylacje o charakterze niestacjonarnym lub nawet intermitentnym. Do badania tego typu procesow wykorzystywana jest od pewnego czasu metoda rozkladu na mody empiryczne (Empirical Decomposition Method - Huang 1998). Po prezentacji samej metody zostana przedstawione wyniki jej zastosowania do analizy sygnalow pochodzacych z plazmy rejestrownych za pomoca miniaturowych anten umieszczonych w plaszczyznie wyjsciowej silnika. Zaproponowana zostanie interpretacja uzyskanych wynikow.
Symulacje numeryczne "rzeczywistych problemow" w mechanice plynow wymagaja bardzo duzych mocy obliczeniowych, niemozliwych do uzyskania bez masowego wykorzystania rozproszonej architektury, wielowatkowosci i zrownoleglenia procesow. Spowodowalo to gwaltowny rozwoj klastrow obliczeniowych, tzn zespolow komputerow zarzadzanych systemem automatycznego rozdzialu i optymlizacji procesow. Jednym z takich systemow jest Mosix opracowany w Hebrew University, oparty na funkcji kosztu i zaczerpnietego z bussinesu algorytmu konkurencyjnosci. Zostanie zaprezentowana idea takiego systemu, jego praktyczna realizacja w postaci ostatnio uruchomionego klastra obliczeniowego, oraz perspektywy wykorzystania nowego "superkomputera" do obliczen prowadzonych w ZMiFP.
Mala ilosc molekul (DNA, mRNA i bialek) powoduje, ze reakcje biochemiczne w komorce maja nature stochastyczna. W referacie zamierzam zaprezentowac matematyczne modelowanie stochastycznej ekspresji genow (czyli produkcji bialek poprzez mRNA na podstawie matrycy DNA).
W referacie zostana przedstawione wyniki numerycznych symulacji procesow zachodzacych w emulsjach zlozonych z oleju i wody. Pokazane zostana modele cieczy i oddzialywan pomiedzy nimi oraz zostanie przeprowadzona dyskusja nad warunkami do powstawania nanostruktur tworzonych na bazie takich emulsji.
W referacie przedstawiona jest dynamika procesów zachodzcych w trakcie zderzenia banki z powierzchnia swobodna (granica miedzyfazowa ciecz/gaz) oraz granica miedzyfazowa ciecz/cialo stale, a takze wplyw substancji powierzchniowo aktywnych na predkosci lokalne i graniczne, deformacje ksztaltu baniek i powstawanie kontaktu trójfazowego ciecz/gaz/cialo stale. PDF file.
The flow characteristics of a network of parallel microchannels (hydraulic diameter: 110 um) were investigated both experimentally and numerically in the present work. The cross-section of the micro-channels was triangular for further application to micro heat pipes. Measurements of the pressure drop across the microchannels network showed a dramatic increase of the pressure losses and a departure from the law of fully developed flow as soon as the Reynolds number of the flow exceeded about 10. Numerical computations of the flow were performed by using the classical laws of hydrodynamics in order to explain this surprizing result. They showed a good agreement with the experimental results, which suggests that there are no size effects at the length scale used in the experiments. Moreover, the mechanisms responsible of the large pressure drop in the high-range of Reynolds number are identified by the numerical analysis. They correspond to extra head losses due to separation in several parts of the test cell.
Przedstawiona zostanie procedura obliczania oraz wyniki liczbowe dla wspolczynnikow translacyjnej i rotacyjnej samodyfuzji, sedymentacji i lepkosci efektywnej niezbyt gestych zawiesin twardych kul. W szczegolnosci przedyskutowany bedzie wplyw oddzialywan hydrodynamicznych miedzy bliskimi kulami, takze w przypadku kontaktu ich powierzchni.
Zostanie pokazane (w oparciu o rozwazania analityczne i numeryczne), ze w przypadku autoaktywacji ilosc kopii genu silnie wplywa na charakter autoregulacji. Biologiczne konsekwencje tego faktu sa tematem dyskusji.
An overview of currently used Particle Image Velocimetry (PIV) techniques will be given with a number of applications where PIV is suitable. The examples are chosen from aerodynamics, hydrodynamic, biofluids, ship research, process engineering and industrial research. A wide range of possible PIV setups will be explained like Stereoscopic-, Micro-, Large Scale-, Underwater-, Dual Plane-, HiSpeed- , Photogrammetric- and Holographic-PIV. The importance of these techniques for fluid mechanic research will be discussed during the presentation
ABIOMED & ERCOFTAC Advanced Course and Workshop
Przedstawione zostana przyklady interesujacych zachowan deformowalnych kropli w przeplywach zewnetrznych. Pokazemy, ze w przeplywach z niezerowa skladowa rotacyjna krople o duzej lepkosci moga gwaltownie przechodzic pomiedzy roznymi stanami stacjonarnymi. Krople takie podlegaja naglym oscylacjom gdy kierunek przeplywu zostaje quasi-statycznie odwrocony. Opiszemy takze zachowanie sie kropli w poblizu krytycznej wartosci sily przeplywu, dla ktorej stacjonarny stan kropli przestaje istniec. Wykazemy, ze powyzsze zjawiska zwiazane sa z istnieniem kilku roznych skal czasowych opisujacych ewolucje kropli, oraz ze szczegolna rola jaka odgrywa symetria rownan Stokesa wzgledem odwrocenia kierunku przeplywu.
We consider three dimensional Turing patterns and their isoconcentration
surfaces corresponding to the equilibrium concentration of the reaction
kinetics. We call these surfaces equilibrium concentration surfaces (EC
surfaces). They are the interfaces between the regions of `high'' and `low''
concentrations in Turing patterns and thus they can be used to capture key
features of the pattern. EC surfaces have been investigated numerically
before. Remarkably, they are often very well approximated by certain minimal
surfaces, namely besides planes also certain periodic minimal surfaces
occur, such as Schwarz' P-surface and Scherk's first surface.
We give alternate characterizations of EC surfaces by means of two
variational principles, one of them being that they are optimal for
diffusive transport. Several examples of EC surfaces are considered. We
anticipate that our results can also be useful for the study of three
dimensional biological structures, for example biological membranes, or
skeletal patterns in Echinoidea, where periodic surfaces resembling for
instance Schwarz' P-surface have been reported.
PDF file.
Parts of this talk are based on joint work wi