A heuristic approach for dividing graphs into bi-connected components with a size constraint

In this paper we propose a new problem of finding the maximal bi-connected partitioning of a graph with a size constraint (MBCPG-SC). With the goal of finding approximate solutions for the MBCPG-SC, a heuristic method is developed based on the open ear decomposition of graphs. Its essential part is an adaptation of the breadth first search which makes it possible to grow bi-connected subgraphs. The proposed randomized algorithm consists of growing several subgraphs in parallel. The quality of solutions generated in this way is further improved using a local search which exploits neighboring relations between the subgraphs. In order to evaluate the performance of the method, an algorithm for generating pseudo-random unit disc graphs with known optimal solutions is created. Computational experiments have also been conducted on graphs representing electrical distribution systems for the real-world problem of dividing them into a system of fault tolerant interconnected microgrids. The experiments show that the proposed method frequently manages to find optimal solutions and has an average error of only a few percent to known optimal solutions. Further, it manages to find high quality approximate solutions for graphs having up to 10,000 nodes in reasonable time.     

Die freie Oberfläche einer Flüssigkeit über einer rotierenden Scheibe

Zusammenfassung Es wird eine modifizierte Form des Weissenberg-Effekts untersucht, wobei sich die viskoelastische Flüssigkeit in einem kreiszylindrischen Gefäß befindet, an dessen Boden eine Scheibe rotiert. Normalspannungsdifferenzen rufen in der Flüssigkeit eine Strömung hervor, die auf der Drehachse von unten nach oben gerichtet ist, und die freie Oberfläche wölbt sich nahe der Achse nach außen. Unter der Voraussetzung hinreichend langsamer Strömung wird eine Theorie zweiter Ordnung entwickelt. Sie führt auf elliptische Randwertaufgaben zweiter bzw. vierter Ordnung für das Geschwindigkeitsfeld der Primärströmung in Umfangsrichtung und für die Stromfunktion der Sekundärströmung in der Meridianebene. Ihnen werden äquivalente Variationsaufgaben zugeordnet und mit der Methode der Finiten Elemente numerisch gelöst. Die Gestalt der freien Oberfläche setzt sich bei geeigneter Normierung aus drei universellen Formfunktionen zusammen, die für verschiedene Füllhöhen berechnet werden. Im experimentellen Teil wird nachgewiesen, daß durch entsprechende Messungen der Auslenkung des Flüssigkeitsspiegels die unteren Grenzwerte der beiden Normalspannungskoeffizienten bestimmt werden können. Das Rheometer besitzt den Vorzug, daß die Oberflächenspannung der Flüssigkeit die Meßgröße nur unwesentlich beeinflußt.

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Some kind of Weissenberg effect is considered where the viscoelastic fluid, being within a cylindrical vessel, is set in motion by a rotating disc near the tank bottom. Because of normal-stress differences within the fluid a secondary flow arises which is directed upwards near the axis of symmetry, and thus the free surface is deformed. Under the assumption of sufficiently slow flow a second-order theory is developed. It leads to second-order and fourth-order elliptic boundary value problems for the velocity field in azimuthal direction and for the stream function of the secondary flow, respectively. Equivalent variational problems are formulated and solved by the method of finite elements. When normalized appropriately, the shape of the free surface consists of three shape functions, which are independent of any material constants. It is shown by corresponding experiments, that the zero-shear-rate normal-stress coefficients can be determined by measuring the displacement of the free surface. In this rheometer, the surface tension of the fluid causes only insignificant influence on the quantity to be measured.

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Symbole C _H [—] Verhältnis der FormfunktionenF ₂/F₁ - f [—] die Sekundärströmung treibende radiale Volumenkraft, dimensionslos - F ₀, F₁, F₂ [—] universelle Formfunktionen - Fr [—] Froude-Zahl - g [m s^–2] Erdbeschleunigung - h [—] Auslenkung der Oberfläche, aufr ₀ bezogen - H [—] dimensionslose Füllhöhe - K [—] Kennzahl der Kapillarität - r,z [m] Zylinderkoordinaten - r, z [—] dimensionslose Koordinaten - r ₀ [m] Radius des Meßbehälters - Re [—] Reynolds-Zahl - v _r, v, v_z [m s^–1] Geschwindigkeitskomponenten - We ₁, We₂ [—] Weissenberg-Zahlen - [Pa s] Nullviskosität der Flüssigkeit - [°C] Temperatur - [m] Kapillarlänge - v ₁, v₂ [Pa s²] untere Grenzwerte der Normalspannungskoeffizienten - [kg m^–3] Dichte der Flüssigkeit - [N m^–1] Oberflächenspannung - [—] Zylinderkoordinate - [—] Dissipationsfunktion der Sekundärströmung, dimensionslos - [—] Stromfunktion, dimensionslos - [—] örtliche Winkelgeschwindigkeit, dimensionslos - [s^–1] Winkelgeschwindigkeit der Scheibe     

Cellulosic value-added products from sugarcane bagasse

Cellulose - Sugarcane bagasse (SCB) is a major by-product of the sugarcane industry and one of the most common renewable and sustainable cellulosic materials for various industrial...     

Laser excited luminescence of coronene in a shpolskii matrix

The luminescence spectrum of coronene in n-heptane at 77°K has been studied using both xenon lamp and argon ion laser excitation. The results illustrate the Shpolskii theory of different emitting sites. With xenon excitation the emission spectrum consists of two similar slightly shifted subspectra. With laser excitation at 3511 Å only the longer wavelength subspectrum is observed. Fluorescence and phosphorescence excitation spectra show that this laser line is absorbed by the longwave component of the S₂←S₀ doublet.