Background suppression for CARS thermometry in highly luminous flames using an electro-optical shutter.

An electro-optical shutter (EOS), comprising a Pockels cell located between crossed-axis polarizers, is integrated into a nanosecond coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) system. The use of the EOS enables thermometry measurements in high-luminosity flames through significant reduction of the background resulting from broadband flame emission. A temporal gating ≤100 ns along with an extinction ratio >10,000:1 are achieved using the EOS. Integration of the EOS enables the use of an unintensified CCD camera for signal detection, improving upon the signal-to-noise ratio achievable with inherently noisy microchannel plate intensification processes previously employed for short temporal gating. The reduction in background luminescence afforded by the EOS in these measurements allows the camera sensor to capture CARS spectra at a broad range of signal intensities and corresponding temperatures, without saturation of the sensor, thus enhancing the dynamic range of these measurements.

The development and performance of a perforated plate burner to produce vitiated flow with negligible swirl under engine-relevant gas turbine conditions.

The development and performance of a perforated plate burner (PPB) operating using premixed natural gas and air at engine-relevant inlet temperatures and combustor pressures with thermal powers up to 1 MW is discussed. A significant benefit of using burners with simplified flow fields, such as the PPB, for experimental studies in the laboratory is the potential for decoupling the complex fluid dynamics in typical combustors from the chemical kinetics. The primary motivation for developing this burner was to use it as a source of vitiated flow with negligible swirl for reacting jet in vitiated crossflow experiments. The design methodology for the PPB is described, including plate geometry selection and flashback mitigation features. The stable operation of the PPB within a high-pressure test rig was validated: successful ignition, effective use of red-lines for flashback mitigation, and long duration steady-state operation in both piloted and nonpiloted modes were all observed. Exhaust gas emissions measured using a Fourier-transform infrared (FTIR) spectrometer showed very good performance of the PPB in terms of the combustion efficiency (based on measured CO and UHC), and a stability diagram of the PPB was developed as a function of the equivalence ratio and the PPB hole velocity. FTIR measurements also showed very low levels of NOX in nonpiloted operation that were generally within 3 ppm (reported dry and referenced to 15% O2). The capability for steady-state operation, high combustion efficiency, and low levels of NOX makes this PPB an excellent burner candidate for combustion experiments in the laboratory.

Contenido de grasa y proteína en Pygocentrus cariba, Prochilodus mariae, Plagioscion squamosissimus, Piaractus brachypomus e Hypostomus plecostomus en una laguna de inundación del Orinoco medio / Fat and protein content in Pygocentrus cariba, Prochilodus mariae, Plagioscion squamosissimus, Piaractus brachypomus e Hypostomus plecostomus of a middle Orinoco flood lagoon

Se determinó la concentración de grasa y proteína en el tejido muscular de 40 peces de cada una de las especies Pygocentrus cariba, Prochilodus mariae, Plagioscion squamosissimus, Piractus brachypomus e Hypostomus plecostomus, capturados en una laguna de inundación del rio Orinoco de medio utilizando redes de enmalle. Los contenidos de proteína y grasa se determinaron por los métodos de la Asociación de Químicos Analíticos Oficiales (AOAC), estimándose un promedio en la concentración de grasa para P. cariba de 0.30 ± 0.01 por ciento; 0.60 ± 0.01 por ciento para H. plecostomus; 0.65 ± 0.01 por ciento para P. mariae; 0.90 ± 0.01 por ciento para P squamosissimus y 1.55 ± 0.01 por ciento para P brachypomus. El promedio en la concentración de proteína fue de 19.60 ± 0.10 por ciento para P. mariae; 19.70 ± 0.13 por ciento para P. squamosissimus; 19.70 ± 0.09 por ciento para H. plecostomus; 19.80 ± 0.15 por ciento para P. cariba y 19.80 ± 0.15 por ciento para P. brachypomus. Un análisis de varianza (ANOVA) y prueba a posteriori de Duncan demostró diferencias estadísticamente significativas en el contenido de grasa entre especies, con los mayores valores correspondientes a P. brachypomus y P. squamosissimus y los menores a P. cariba. Los contenidos de proteína no presentaron diferencias significativas. Aparentemente las especies P. cariba, P. mariae, P squamosissimus, P. brachypomus y H. plecostomus, en general tienen un bajo contenido en grasa y una alta concentración de proteína, dependiendo sus concentraciones principalmente de la alimentación, época de reproducción y migración. El trabajo constituye un aporte al conocimiento de la composición química de estas especies, algunas de importancia comercial como P. squamosissimus, P brachypomus y P. mariae y otras ecológicamente importantes como P. cariba y H plecostomus.

It was determined the concentration of fat and protein in the muscular tissue of 40 fish of each one of the species Pygocentrus cariba, Prochilodus mariae, Plagioscion squamosissimus, Piaractus brachypomus and Hypostomus plecostomus; captured in a lagoon flood of the middle Orinoco river using gillnets. The protein content and fat were determined by the methods of the Association of Official Analytical Chemistry (AOAC), being considered an average in the concentration of fat for P. cariba of 0.30 ± 0.01%; 0.60 ± 0.01% for H. plecostomus; 0.65 ± 0.01% for P. mariae; 0.90 ± 0.01% for P. squamosissimus and 1.55 ± 0.01% for P. brachypomus. The average in the protein concentration was of 19.60 ± 0.10% for P. mariae; 19.70 ± 0.13% for P. squamosissimus 19.70 ± 0.09% for H. plecostomus; 19.80 ± 0.15% for P. cariba and 19.80 ± 0.15% for P. brachypomus. A variance analysis (ANOVA) and a later test of Duncan it demonstrated differences statistically significant in the content of fat among species, with the bigger values of fat corresponding to P. brachypomus and P. squamosissimus and the smallest to P. cariba. The protein contents did not present significant differences. Seemingly the species P. cariba, P. mariae, P. squamosissimus, P. brachypomus and H. plecostomus, in general have a low content of fat and a high protein concentration, depending their concentrations mainly of the food, reproduction time and migration. This work constitutes a contribution to the knowledge of the chemical composition of these species, some of commercial importance as P. squamosissimus, P. brachypomus and P. mariae and other ecologically important as P. cariba and H. plecostomus.

Concentraciones de metales en sedimientos y tejidos musculares de algunos peces de la laguna de castillero Venezuela / Metals concentration in sediments and muscular tissues of some fich from the castillero lagoon Venezuela

Con el propósito de detectar alteraciones en el productivo ecosistemade la Laguna de Castillero (Caicara del Orinoco, municipio Cedeño del estado Bolívar, Venezuela), se presentan resultados de mediciones granulométricas y de las concentraciones de los metales pesados: Fe, Mn, Zn, Pb y Co realizadas en junio 2001 sobre los sedimentos superficiales y del tejido muscular de varias especies autóctonas de peces (Plasgiosium squamossimos, Pigocentrus cariba, Pheudoplastyloma fascia-tum, e Hypostomus spp realizadas en junio 2001. Utilizando técnica de espectrofotometría de absorción atómica con llama de aire acetileno, se determinó que, las concentraciones de metales más altas están representadas por manganeso, zinc y plomo. En la parte más interna de la laguna, el tipo de sedimento predominante es el lodo, constituyendo entre 30 por ciento y un 65 por ciento del material colectado por estación. Se encuentra, que esos niveles decrecen hacia la boca de la laguna, producto de la interacción de las corrientes de flujo/reflujo que lavan el sedimento y que se refleja en la mayor presencia de arena fina. El análisis estadístico de ANOVA muestra diferencias significativas entre las concentraciones de los metales en las estaciones, tipificadas por la presencia de promedios discrepantes. Los niveles promedios para los sedimentos superficiales de la zona son los siguientes: Fe (3365,44 ± 261,61), Mn (132,17 ± 25,46), Zn (253,04 ±86,48), Pb (17,02 ± 2,21) y Co (4,65 ± 0,76) µg/g. Similarmente, en el tejido muscular de los peces se cuantificaron las siguientes concentraciones: Fe entre (31,26 ± 0,06) y (68,36 ± 0,05);Mn entre (2,02 ± 0,05) y (4,16 ±0,03); Zn entre (19,09 ± 0,01) y (28,89 ± 0,01); Pb entre (0,38 ± 0,01) y (0,47 ± 0,03) µg/g. El análisis refleja una notable asociación entre los altos valores de concentraciones de metales y el tipo de sedimento, con un gradiente creciente hacia el sedimento tipo lodo. Se encuentran valores elevados en la concentración de Pb y Zn...

To detected alterations in the productive ecosystem of the Castillero Lagoon (Caicara of the Orinoco, Cedeño Municipality, Bolivar State, Venezuela), results are presented for granulometric measurements and heavy metals concentrations: Fe, Mn, Zn, Pb and Co made in June 2001 on superface sediments and of the muscular tissue of several native species of fish (Plasgiosium squamossimos, Pigocentrus cariba, Pheudoplastyloma fasciatum, and Hypostomus spp. By using atomic absorption spectrophotometry with an air-acetylene flame, it was determined that the highest concentrations of metals are represented by manganese, zinc and lead. It was determined that the highest concentrations of metals are represented by manganese, zinc and lead. In the most internal part in the lagoon the type of predominant sediments is the mud, constituting among 30% and 65% of the material collected by station. Is that those levels fall toward the mouth of the lagoon, product of the interaction of the flow / reflux currents that washes the sediment and that is reflected in the biggest presence of fine sand. The statistical analysis of ANOVA shows significant differences among the concentrations of the metals in the stations, tipificated for the presence of different averages. The averages levels for the superficial sediments of the area are the following ones: Fe (3365.44 ± 261.61), Mn (132.17 ± 25.46), Zn (253.04 ± 86.48), Pb (17.02 ± 2.21) y Co (4.65 ± 0.76) µg/g. In similarly way, in the muscular tissue of the fish the following concentrations were quantified: Fe between (31.26 ± 0.06) and (68.36 ± 0.05); Mn between (2.02 ± 0.05) and (4.16 ± 0.03); Zn between (19.09 ± 0.01) and (28.89 ± 0.01); Pb between (0.38 ± 0.01) and (0.47 ± 0.03) µg/g. The analysis reflects a remarkable association between the high securities of concentrations of metals and the sediments type, with a growing gradient toward the sediments type mud. These are alarming values in concentration of Pb and Zn...

Cuantificación de las concentraciones de metales pesados en tejidos de peces y crustáceos de la Laguna de Unare estado Anzoátegui Venezuela / Quantification of the concentrations of heavy metals in tissues of fich and crustaceans of the Unare Lagoon Anzoategui state Venezuela

Se analizó por Espectrofotometría de Absorcion Atomica de llama el contenido de Fe, Mn, Cu, Cr, Ni, Zn, Cd y Pb en tejidos musculares de peces y crustáceos de la laguna de Unare, estado Anzoátegui, Venezuela. Adicionalmente, se determinaron los niveles en el material en suspension del agua y en el sedimento para detectar posibles impactos en el ecosistema. En el agua, las concentraciones medias de metales fueron bajos (0,104-0,53 µmol/L Fe; 0,004-0,06 µmol/L Mn; 0,002-0,028 µmol/L Zn; 0,004-0,012 µmol/L Cr; no detectado-0,011 µmol/LNi y no detectado- 0,001 µmol/L Cd). En el sedimento se evidencia intervención antropogénica con valores medios que decrecen Mn (516,37)>Zn (127,49)>Ni (52,41)>Cr (51,69)>Cu (41,13)>Pb (29)>Cd (1,51 µg/g) y que superan los niveles establecidos para sedimentos no contaminados. En los tejidos de los organismos se detectó la presencia de metales tóxicos como el plomo y cadmio que superan los 0,16 y 0,04 µg/g, res-pectivamente, al igual que el zinc que alcanza niveles elevados que sobrepasan 17 µg/g en la mayoría de las especies. Las pruebas estadísticas de ANOVA (P<0,05) indican discrepancias en las concentraciones metales en los tejidos por los diferentes géneros y especies, al igual que en los valores de los individuos de la misma especie (Cathorops spixii) que habitan dentro y fuera de la laguna. Los niveles son mayores en los habitantes del interior de la laguna evidenciando fenómenos de bioacumulación. La investigación confirman un progresivo deterioro ambiental de la laguna y de las especies ícticas de este ecosistema que son comercializadas por las poblaciones aledañas a la laguna, las cuales sustentan su economía de su explotación pesquera.

The content of Fe, Mn, Cu, Cr, Ni, Zn, Cd and Pb in muscle tissues of fish and crustaceans from the Unare lagoon (Laguna de Unare) in the state of Anzoátegui, Venezuela, was analyzed by flame Atomic Absorption Spectrometry. The levels of these metals present in suspended material of the water and in sediments were also determined in order to detect possible impact on the ecosystem. The mean concentrations in the water were low (0.104-0.53 µmol/L Fe; 0.004-0.06 µmol/L Mn; 0.002-0.028 µmol/L Zn; 0.004-0.012 µmol/L Cr; undetectable-0.011 µmol/L Ni and undectable-0.001 µmol/L Cd). In the sediments, evidence was found of anthropogenic intervention with mean values in decreasing order of Mn (516.37) > Zn (127.49) > Ni (52.41) > Cr (51.69) > Cu (41.13) > Pb (29) > Cd (1.51 µg/g), all of which are greater than established levels for uncontaminated sediments. Toxic metals were detected in the examined organisms, such as lead and cadmium with levels above 0.16 and 0.04 µg/g, respectively, and zinc with levels greater than 17 µg/g in the majority of the species. ANOVA statistical tests (P < 0.05) show discrepancies in the concentrations or the metals in the tissues of the different genera and species, as well as in the values for individuals of the same species (Cathorops spixii) which live inside and outside of the lagoon. The levels are higher in those which live within the lagoon, which indicates bioaccumulation processes. This study confirms that the lagoon and its biota have suffered a progressive and important deterioration inasmuch as the neighboring population relies on the commercialization of the fish and crustaceans for their economic stability.

Constituyentes minerales del morocoto Piaractus brachypomus en el Orinoco medio de Venezuela / Mineral constituents of the morocoto Piaractus brachypomus in the middle Orinoco in Venezuela

Se realizó un análisis de la concentración de algunos minerales como potasio, sodio, calcio, magnesio y hierro en el tejido muscular del morocoto Piaractus brachypomus del Orinoco medio en Venezuela, capturado en algunas lagunas de inundación con redes de enmalle. La concentración de estos minerales fue analizada mediante Absorción Atómica con llama de aire-acetileno y corrección de fondo de deuterio, utilizando un equipo Perkin Elmer 3100 acoplado con un automuestreador Perkin-Elmer AS-51. Se determinó un promedio 45,32 ± 0,52 µg/g en la concentración de hierro, 3497,48 ± 107,06 µg/g en la concentración de calcio, 1528,95 ± 29,25 µg/g en la concentración de magnesio, 3529,66 ± 65,24 µg/g en la concentración de sodio y 16488,90 ± 264,69 µg/g en la concentración de potasio. Un análisis de varianza (ANOVA) y prueba posteriori de Duncan, demostró que estas concentraciones presentaron diferencias significativas, con una mayor concentración de potasio, seguido del sodio y el calcio, y luego el magnesio y el hierro. Entre estos minerales las concentraciones de calcio y potasio presentaron correlación estadísticamente significativa. Los resultados constituyen un aporte al conocimiento de la composición química de P. brachypomus, uno de los peces de agua dulce más importante en el país desde el punto de vista comercial y en la acuacultura.

An analysis of the concentrations of some mineral as potassium, sodium, calcium, magnesium and iron was made in the muscular tissue of the morocoto Piaractus brachypomus from the middle Orinoco River in Venezuela, captured in some flood lagoons with gillnet. The concentration of these minerals was analyzed by Atomic Absorption with flame of air-acetylene and correction of deuterium, using a team Perkin Elmer 3100 coupled with an autosampler Perkin-Elmer ACE-51. An average of 45.32 ± 0.52 µg/g was determined in the iron concentration, 3497.48 ± 107.06 µg/g in the concentration of calcium, 1528.95 ± 29.25 µg/g in the concentration of magnesium, 3529.66 ± 65.24 µg/g in the concentration of sodium and 16488.90 ± 264.69 µg/g in the concentration of potassium. A variance analysis (ANOVA) and Duncan test later, demonstrated that these concentrations presented significant differences, with a bigger concentration of potassium, followed by the sodium and the calcium, and then the magnesium and the iron. Among these minerals the concentrations of calcium and potassium presented correlation statistically significant. The results constitute a contribution to the knowledge of the chemical composition of P. brachypomus, one of the freshwater fish most important in the country from the commercial point of view and in the aquaculture.

Especiación de Cd,Zn, Cr y Pb en núcleos de sedimentos de la Bahía de Bergantín: Estado Anzoátegui, Venezuela / Cd,Zn, Cr and Pb speciation in sediment nuclei in the Bergantín Bay Anzoategui State, Venezuela

Se estudió la especiación de los metales pesados Cd,Zn,Cr y Pb en núcleos y sedimentos superficiales de la Bahía de Bergantín, Edo. Anzoátegui, Venezuela. Los núcleos fueron recolectados con un nucleador de lm de longitud y 2" de diámetro, fraccionados en submuestras de 5cm de longitud, secados en estufa a 80ºC, pulverizados y homogeneizados en morteros. Se tomaron 0,5g de sedimento y se sometieron a un proceso de extración secuencial con ácido acético, peróxido de hidrógeno y con ácidos fuertes, determinándose los metales por espectrofotometría de absorción atómica con llama de aire-acetileno y corrector de fondo de deuterio. La determinación de la materia orgánica total se llevó a cabo por calcinación a 550ºC por 3h. Los resultados muestran que los núcleos presentan variaciones en las concentraciones de los metales en las fracciones extraídas de las muestras (biodisponibilidad, asociados con la materia orgánica y refractarios), observándose un enriquecimiento de Cd,Zn,Cr y Pb entre la superficie y el fondo de los núcleos de sedimentos como consecuencia de las actividades humanas que se desarrollan en la Bahía de Bergantín. Existe una correlación significativa entre los metales y la materia orgánica. La escala de contaminación Pb > Cd > Zn > Cr, siendo Pb y Cd muy tóxicos para la biota marina y el hombre, lo que representa un peligro potencial para el ecosistema en estudio

Estudio físico-químico de las aguas superficiales de la cuenca baja y pluma del Río Manzanares / Physico-chemical study of the superficial water in the lower basin and plume of the Manzanares River

Se estudio la variabilidad espacio-temporal de los parámetros físico-químicos en las aguas superficiales de la cuenca baja y pluma del río Manzanares, Estado Sucre, Venezuela, en el período entre julio 1996 y junio 1997. Se determinaron temperatura, salinidad, pH, oxígeno disuelto, amonio, nitratos, fosforos, silicatos y material en suspensión en veintidos (22) estaciones en la cuenca baja y pluma del río. La temperatura del agua superficial presentó un comportamiento estacional relacionado con las condiciones climáticas que prevalecen en los períodos de lluvia y sequía y los diagramas T-S sugieren la mezcla de dos cuerpos de agua (río y mar) de diferentes propiedades fisicoquímicas. Durante la sequía dominan los procesos heterotróficos en el río y zona de mezcla, ocasionando disminuciones de pH y oxígeno disuelto, los cuales fueron afectados por el dragado que se estaba realizando en la zona. El material en suspensión se incrementó en los meses de lluvia (julio a noviembre), alcanzando el máximo valor (1075 mg/l) en septiembre. Las concentraciones de amonio fueron más altas durante la estación seca como consecuencia de la oxidación de la materia orgánica transportada en el río, debido al mayor tiempo de residencia de las gauas. Los nitratos, fosfatos y silicatos están linealmente relacionados con el material en suspensión (r>0,60), con los mayores valores durante el periodo de lluvia