A number of correlations for friction factor determinations in smooth pipes have been proposed in the past decades. The accuracy and applicability of these friction factor formulas should be examined. Based on this notion the paper is designed to provide a comparative study of friction factor correlations in smooth pipes for all flow regimes of Bingham fluids. Nine models were chosen. The comparisons of the selected equations with the existing experimental results, which are available in the literature, were expressed through MARE, MRE+ , MRE- , RMSE, Ѳ, and S. The statistical comparisons were also carried out using MSC and AIC. The analyses show that the Wilson-Thomas (1985) and Morrison (2013) models are best fit models to the experimental data for the Reynolds number up to 40000. Within this range, both models can be used alternately. But beyond this Re value the discrepancy of the Wilson-Thomas model is higher than the Morrison model. In view of the fact that the Morrison model requires fewer calculations and parameters as well as a single equation is used to compute the friction factor for all flow regimes, it is the authors’ advice to use this model for friction factor estimation for the flow of Bingham fluids in smooth pipes as an alternative to the Moody chart and other implicit formulae.
Physicalism demands an explication of what it means for something to be physical. But the most popular way of providing one—viz., characterizing the physical in terms of the postulates of a scientifically derived physical theory—is met with serious trouble. Proponents of physicalism can either appeal to current physical theory or to some future physical theory (preferably an ideal and complete one). Neither option is promising: currentism almost assuredly renders physicalism false and futurism appears to render it indeterminate or trivial. The purpose of this essay is to argue that attempts to characterize the mental encounter a similar dilemma: currentism with respect to the mental is likely to be inadequate or contain falsehoods and futurism leaves too many significant questions about the nature of mentality unanswered. This new dilemma, we show, threatens both sides of the current debate surrounding the metaphysical status of the mind.
This paper deals with the application of a fluidized layer of granular material (FLGM) for the direct separation of destabilized impurities during drinking water treatment. Further, it investigates the effect of operation parameters (fluidized layer grain size, technological arrangement, velocity gradient, retention time, dosage of destabilisation reagent and temperature) on the aggregation and separation efficiency of the layer. The tests were carried out in a pilot plant scale. Aluminium sulphate was used as the destabilisation reagent. The highest separation efficiencies were achieved, when the particles entered the fluidized layer immediately after the dosing of the destabilisation reagent, when they had the lowest degree of aggregation. The separation efficiency (ϕ) also increased with increasing velocity gradient and the maximal value was reached at the velocity gradient of about 250 s-1. The most efficient separation of aluminium was achieved at 5 °C, but the effect of temperature on the efficiency of organic matter separation (ϕTOC) was not very significant. The maximal efficiency of separation on the layer grains reached the values ϕAl = 0.81 at the optimal dosage DAl = 1.55 mg L-1 and ϕTOC = 0.31 at the optimal dosage DAl = 2.36 mg L-1. The indisputable advantage of using FLGM for the separation of impurities is that they are intercepted on the layer grains in a form of solid, water-free shell (or coat) with the density of 2450 kg m-3, and there is no need to deal with the sludge dewatering. and Příspěvek se zabývá využitím fluidní vrstvy zrnitého materiálu (FLGM) pro přímou separaci destabilizovaných nečistot při úpravě vody a vlivem provozních parametrů (velikost zrn náplně, technologické uspořádání, gradient rychlosti, doba zdržení, dávka destabilizačního činidla, teplota) na agregační a separační účinnost vrstvy. Testy byly prováděny na poloprovozním modelu fluidní vrstvy. Jako destabilizační činidlo byl použit síran hlinitý. Nejvyšší separační účinnosti byly dosahovány, pokud částice nečistot vstupovaly do fluidní vrstvy bezprostředně po nadávkování destabilizačního činidla, kdy byl jejich stupeň agregace nejnižší. Separační účinnost (ϕ) se také zvyšovala s narůstající hodnotou gradientu rychlosti ve fluidní vrstvě a maximální hodnoty dosáhla při gradientu kolem 250 s-1. Hliník byl nejúčinněji separován při nízké teplotě (5 °C), nicméně na účinnost separace organických látek (ϕTOC) teplota příliš velký vliv neměla. Maximální účinnost separace na zrnech fluidní vrstvy dosáhla hodnot ϕAl = 0,81 při optimální dávce DAl = 1,55 mg L-1 a ϕTOC = 0,31 při optimální dávce DAl = 2,36 mg L-1. Nespornou výhodou využití fluidní vrstvy jako separačního prvku je skutečnost, že nečistoty jsou na zrnech FLGM zachycovány ve formě pevné skořápky (hustota 2450 kg m-3), která neobsahuje kapalnou vodu, a kal tudíž nemusí být odvodňován.
Slurry transport in horizontal and vertical pipelines is one of the major means of transport of sands and gravels in the dredging industry. There exist 4 main flow regimes, the fixed or stationary bed regime, the sliding bed regime, the heterogeneous flow regime and the homogeneous flow regime. Of course the transitions between the regimes are not very sharp, depending on parameters like the particle size distribution. The focus in this paper is on the homogeneous regime. Often the so called equivalent liquid model (ELM) is applied, however many researchers found hydraulic gradients smaller than predicted with the ELM, but larger that the hydraulic gradient of liquid. Talmon (2011, 2013) derived a fundamental equation (method) proving that the hydraulic gradient can be smaller than predicted by the ELM, based on the assumption of a particle free viscous sub-layer. He used a 2D velocity distribution without a concentration distribution. In this paper 5 methods are described (and derived) to determine the hydraulic gradient in homogeneous flow, of which the last method is based on pipe flow with a concentration distribution. It appears that the use of von Driest (Schlichting, 1968) damping, if present, dominates the results, however applying a concentration distribution may neutralise this. The final equation contains both the damping and a concentration distribution giving the possibility to calibrate the constant in the equation with experimental data. The final equation is flexible and gives a good match with experimental results in vertical and horizontal pipelines for a value of ACv = 1.3. Data of horizontal experiments Dp = 0.05-0.30 m, d = 0.04 mm, vertical experiments Dp = 0.026 m, d = 0.125, 0.345, 0.560, and 0.750 mm.
The paper approaches problem of the flow forecasting for the Liptovska Mara reservoir with a hybrid modelling approach. The nonlinear hybrid modelling framework was investigated under the specific physiographic conditions of the High Core Mountains of Slovakia. The mean monthly flows of rivers used in this study are predominantly fed by snowmelt in the spring and convective precipitation in the summer. Therefore, their hydrological regime exhibits at least two clear seasonal patterns, which provide an intuitive justification for the application of nonlinear regime-switching time series models. Differences in the prevailing geology, orientation of slopes and their exposure to atmospheric circulation for the right and left-sided tributaries of the Vah River indicate that the hydrological regime of mean monthly discharge time series in this area with respect to seasonality and cyclicity may differ, too. Therefore, a simple deterministic water balance scheme was set up for estimating the reservoir inflow from the left and right-sided tributary flows separately. It consists of the linear combination of the measured tributary flows and estimated ungauged tributary flows. The contributions of the ungauged catchments were estimated from flows from gauged tributaries with similar physiographic conditions by weighting these by the ratio of the catchment areas. Separate nonlinear regime-switching time series models were identified for each gauged tributary. The forecasts of the tributaries were combined into a hybrid forecasting model by the water balance model. The performance of the combined forecast, which could better include the specific regime of the time series of tributaries, was compared with the single forecast of the overall reservoir inflow in several combinations. and V štúdii sme porovnávali kvalitu predpovede viacerých lineárnych a nelineárnych modelov časových radov pri predpovedaní prítokov do nádrže Liptovská Mara. Testovali sme výkonnosť modelov ARMA, SETAR na samotnej rieke Váh a v kombinácii jej prítokov do nádrže Liptovská Mara. Ďalej bol uplatnený jednoduchý deterministický model vodnej bilancie pre prítok do nádrže, ktorý pozostáva z lineárnej kombinácie meraných prietokov prítokov Váhu vážených plochou subpovodia. Výber analogónov sa vykonal vzhľadom na podobnosť fyzicko-geografických podmienok v meraných a nemeraných subpovodiach. Modely typu ARMA a SETAR boli zostavené pre každý prítok osobitne a predpovede prietokov na prítokoch boli skombinované modelom vodnej bilancie a do predpovede celkového prítoku do nádrže. Kombinovanú hybridnú predpoveď (stochasticko-deterministická), zachovávajúcu špecifický režim prítokov a vodnej bilancie v povodiach, sme porovnali s predpoveďou celkového prítoku do nádrže získanou pomocou modelov identifikovaných na hlavnom toku.
The paper introduces the test of aggregation as a simple, inexpensive method of evaluating suspension quality during drinking water treatment, suitable for use in both laboratory and operation conditions. The procedure and derivation of the aggregation test is described. The method is used for a demonstration of the influence of mean velocity gradient and mixing time on floc properties formed during the aggregation in a Couette reactor. It was proved that with increasing velocity gradient, the size of the aggregates present in the suspension decreases, and the suspension is substantially more homogeneous than with use of lower gradients. Further, it was confirmed that the size of aggregates reaches the steady state after a specific mixing time, which becomes shorter with increasing value of velocity gradient. and Příspěvek představuje test agregace jako jednoduchou a levnou metodu stanovení kvality suspenze při úpravě vody vhodnou pro použití v laboratorních i provozních podmínkách. Je popsán metodický postup i odvození testu agregace. Metoda je použita pro hodnocení vlivu středního gradientu rychlosti a doby míchání na vlastnosti vytvářených agregátů (vloček) při agregaci v Couettově reaktoru. Bylo prokázáno, že se vzrůstajícím gradientem se snižuje velikost agregátů přítomných v suspenzi a suspenze je značně více homogenní než při použití nízkých gradientů rychlosti. Dále bylo potvrzeno, že velikost agregátů dosahuje po určité době míchání stabilní hodnoty. Čas pro dosažení tohoto ustáleného stavu se zkracuje s rostoucí hodnotou použitého gradientu.
In present paper we assess the climate change impact on mean runoff between the periods 1961-1990 (control period) and 2070-2099 (scenario period) in the Czech Republic. Hydrological balance is modelled with a conceptual hydrological model BILAN at 250 catchments of different sizes and climatic conditions. Climate change scenarios are derived using simple delta approach, i.e. observed series of precipitation, temperature and relative air humidity are perturbed in order to give the same changes between the control and scenario period as in the ensemble of 15 transient regional climate model (RCM) simulations. The parameters of the hydrological model are for each catchment estimated using observed data. These parameters are subsequently used to derive discharge series under climate change conditions for each RCM simulation. Although the differences in the absolute values of the changes in runoff are considerable, robust patterns of changes can be identified. The majority of the scenarios project an increase in winter runoff in the northern part of the Czech Republic, especially at catchments with high elevation. The scenarios also agree on a decrease in spring and summer runoff in most of the catchments. and V článku předkládáme výsledky modelování změn hydrologického režimu v důsledku změn klimatu mezi časovými obdobími 1961-1990 a 2070-2099 podle souboru patnácti regionálních klimatických modelů pro 250 povodí v České republice. Hydrologická bilance byla modelována pomocí konceptuálního hydrologického modelu BILAN. Časové řady ovlivněné změnou klimatu byly získány jednoduchou přírůstkovou metodou, tj. pozorované časové řady srážek, teplot a vlhkostí vzduchu (vstupy do modelu BILAN) byly opraveny pro každou simulaci pomocí přírůstkových faktorů tak, aby měsíční změny těchto veličin byly stejné jako podle uvažované simulace klimatického modelu. Hydrologický model je nakalibrován s využitím pozorovaných dat, identifikované parametry jsou následně využity pro simulaci hydrologické bilance pro řady ovlivněné klimatickou změnou. Základní podstata možných změn hydrologické bilance na území České republiky vyplývá z projekcí srážek a teplot pro Evropu, tj. postupné zvyšování teplot během celého roku a pokles letních, růst zimních a stagnace ročních srážek. V období od začátku podzimu do začátku léta dochází k růstu srážek, jenž je doprovázen řádově stejným růstem územního výparu způsobeným růstem teplot. V letním období dochází k poklesu srážek a v důsledku úbytku zásob vody v povodí nemůže docházet k výraznému zvyšování územního výparu. Důležitým faktorem ovlivňující změny odtoku je posun doby tání v důsledku vyšší teploty přibližně z dubna na leden-únor. Změny odtoku v období leden-květen jsou tedy dominantně určeny právě odlišnou dynamikou sněhové zásoby, změny v letním období zejména úbytkem srážek. Výsledné odhady změn odtoku jsou zatíženy značnou nejistotou, nicméně lze identifikovat robustní jevy společné pro řadu simulací. Jak ukazují výsledky, na většině modelovaných povodí je pokles odtoků v období od dubna do října společný valné většině modelů. Na druhé straně, růst odtoku v zimních měsících je značně nejistý. S tím souvisí i nejistota spojená se změnami roční bilance odtoků.
The objective of this paper is to simulate flow frequency distribution curves for Amazon catchments with the aim of scaling power generation from small hydroelectric power plants. Thus, a simple nonlinear rainfall-runoff model was developed with sigmoid-variable gain factor due to the moisture status of the catchment, which depends on infiltration, and is considered a factor responsible for the nonlinearity of the rainfall-runoff process. Data for a catchment in the Amazon was used to calibrate and validate the model. The performance criteria adopted were the Nash-Sutcliffe coefficient (R²), the RMS, the Q95% frequency flow percentage error, and the mean percentage errors ranging from Q5% to Q95%.. Calibration and validation showed that the model satisfactorily simulates the flow frequency distribution curves. In order to find the shortest period of rainfall-runoff data, which is required for applying the model, a sensitivity analysis was performed whereby rainfall and runoff data was successively reduced by 1 year until a 1.5-year model application minimum period was found. This corresponds to one hydrological year plus the 6-month long ''memory''. This analysis evaluates field work in the ungauged sites of the region. and Cieľom tohto príspevku je simulácia čiar rozdelenia prietokov pre povodia rieky Amazonka pre potreby hodnotenia premeny energie v malých hydroelektrárňach. Preto bol vyvinutý jednoduchý nelineárny zrážko-odtokový model so sigmoidálne sa meniacim zdrojovým faktorom v závislosti od obsahu vody v povodí, ktorý závisí od infiltrácie a je považovaný za faktor, spôsobujúci nelinearitu zrážkoodtokových procesov. Pre kalibráciu a validizáciu modelu boli použité údaje z povodí rieky Amazonka. Použili sme tieto hodnotiace kritériá: Nashov-Sutcliffov koeficient (R²), RMS, Q95%, chyba určenia odtoku v percentách, a priemerná percentuálna chyba v rozsahu od Q5% do Q95%. Kalibrácia a validizácia ukázala, že model simuluje čiary rozdelenia prietokov uspokojivo. Aby bolo možné nájsť najkratšie obdobie pre nájdenia závislosti zrážky - odtok, ktorá je potrebná pre aplikáciu v modeli, použili sme citlivostnú analýzu tak, že údaje zrážky - odtok boli postupne redukované o jeden rok, až kým nebolo nájdené minimálne obdobie pre aplikáciu vzťahu zrážky - odtok 1,5 roka. Toto obdobie zodpovedá jednému hydrologickému roku, plus 6 mesiacov dlhá ''pamäť''. Touto analýzou boli vyhodnotené výsledky terénnych meraní v oblastiach, kde neboli k dispozícii merania odtoku.
Controversial aspects of the conventional and widely used concept of the integral vortex strength are briefly discussed. The strength of a vortex is usually calculated as the circulation along the vortex boundary, or equivalently due to Green’s theorem, as the surface integral of vorticity over the planar vortex cross section. However, the local effect of an arbitrary ''superimposed shear'' is fully absorbed by vorticity what makes the circulation a shear-biased vortex characteristic. The present paper shows that different vortexstrength models can be derived on the basis of different local vortex intensities proposed in the literature. The outcome of these models naturally differs, even for an ideally axisymmetric vortex. Three different vortex-strength models are compared and discussed by examining the unsteady Taylor vortex. and V práci jsou stručně diskutovány sporné stránky konvenčního a široce užívaného pojetí integrální síly víru. Síla víru je obvykle počítána jako cirkulace podél hranice víru nebo ekvivalentně podle Greenovy věty jako plošný integrál vířivosti přes příčný rovinný řez vírem. Lokální efekt libovolného ''superponovaného smyku'' je však plně absorbován vířivostí, což činí z cirkulace smykově zkreslenou vírovou charakteristiku. Tento článek ukazuje, že lze odvodit různé modely síly víru na základě různých lokálních intenzit víru navržených v odborné literatuře. Výsledky těchto modelů se přirozeně liší, dokonce i pro ideálně osově symetrický vír. Na podkladě zkoumání nestacionárního Taylorova víru jsou porovnány a diskutovány tři různé modely síly víru.
In passing remarks, some commentators have noted that for Nagel, physicalism is true. It has even been argued that Nagel seeks to find the best path to follow to achieve future physicalism. I advance these observations by adding that for Nagel, we should discuss the consciousness problem not in terms of physical and mental issues but in terms of our desire to include consciousness in an objective/scientific account, and we can achieve this only by revising our self-conception, i.e., folk psychology, to develop a more detached view of experience. Through the project of objective phenomenology, Nagel aims to achieve some sort of objective, detached, and scientific explanation of the subjective nature of experience. This project seeks to make the truth of physicalism intelligible and consciousness more amenable to scientific study, potentially raising an even broader concept than the one physicalism originally proposes.