POLITesi - Archivio digitale delle tesi di laurea e di dottorato (Politecnico di Milano)
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The TikTok effect: how viral video content contributes to overtourism in travel destinations
No full textLAUREA MAGISTRALECon oltre 150 milioni di post sotto l’hashtag #travel, TikTok ha parzialmente ridisegnato il turismo, diventando un hub centrale per le raccomandazioni di viaggio e creando un facile approccio digitale alle destinazioni attraverso contenuti peer-to-peer brevi e visivamente interessanti Se da un lato questi contenuti migliorano positivamente l’accessibilità al turismo, dall’altro contribuiscono a una crescita senza precedenti del numero di visitatori nelle destinazioni turistiche, con conseguenze indesiderate e spesso negative per l’ambiente e le comunità locali.
Questa ricerca esamina la complessa relazione tra i contenuti video di breve durata di TikTok e il fenomeno dell’overtourism in destinazioni popolari in tutto il mondo, studiando come i contenuti digitali virali producano effetti tangibili sui luoghi fisici. I risultati rivelano che, sebbene TikTok non sia all’origine dell’overtourism, esso funge da acceleratore, in grado di intensificare le sfide esistenti nelle destinazioni globali, che già sperimentano gli effetti negativi dell’elevato volume di visitatori.
Attraverso un’analisi metodica della cultura visiva distintiva di TikTok e della sua potente struttura algoritmica, unita a un’indagine esplorativa sul comportamento degli utenti, questa tesi identifica i meccanismi specifici attraverso i quali TikTok riesce ad influenzare le decisioni di viaggio; questi includono l’omogeneizzazione dei contenuti, la standardizzazione estetica e dei trend di viaggio altamente replicabili che contribuiscono alla saturazione dei luoghi. Nonostante la democratizzazione delle raccomandazioni di viaggio e la facilitazione di nuove esperienze, l’enfasi sul fascino visivo di TikTok si traduce spesso in pratiche turistiche non sostenibili.
Questa ricerca contribuisce a comprendere come i media digitali plasmino le interazioni con il mondo fisico in un panorama globale sempre più connesso; la panoramica offerta può portare ad approcci più sostenibili alla gestione del turismo, affrontando la duplice natura di TikTok come abilitatore di informazioni turistiche accessibili e catalizzatore di concentrazioni di visitatori potenzialmente dannose in destinazioni
vulnerabili.With over 150 million posts under the #travel hashtag, TikTok has partially reshaped tourism, becoming a central hub for travel recommendations and creating an easy digital approach to destinations through brief, visually compelling peer-to-peer content. While this content positively enhances tourism accessibility, it simultaneously contributes to an unprecedented surge of visitor numbers in touristic destinations, with significant unintended, and often negative, consequences for local communities and environments.
This research examines the complex relationship between TikTok’s beloved short-form video content and the phenomenon of overtourism in popular destinations worldwide, investigating how viral digital content produces tangible effects on physical locations. Findings reveal that while TikTok does not originate overtourism, it functions as an accelerant able to intensify existing challenges in global destinations, that had already experienced adverse effects from high visitor volumes.
Through a methodical analysis of TikTok’s distinctive visual culture and powerful algorithmic structure, coupled with an exploratory survey on user behavior, this study identifies specific mechanisms through which TikTok influences travel decision; these mechanisms include content homogenization, aesthetic standardization, and highly replicable travel trends that contribute to location oversaturation. Despite TikTok’s democratization of travel recommendations and facilitation of novel experiences, its emphasis on visual appeal frequently results in unsustainable tourism practices.
This research contributes to understanding how digital media shapes physical world interactions in an increasingly connected global landscape; the insights offered may guide more sustainable approaches to tourism management, addressing the dual nature of TikTok as both an enabler of accessible tourism information and a catalyst for potentially detrimental visitor concentrations at vulnerable destinations
Living Space: recognition of intelligence in a non-anthropomorphic space in virtual reality
No full textLAUREA MAGISTRALEL’animacy è un concetto che ha guadagnato crescente attenzione nel campo dell’interazione uomo-robot (HRI). La nostra tesi si concentra sull’esplorazione dei limiti della sua percezione e della percezione dell’intelligenza attraverso la Realtà Virtuale (VR).
Il nostro lavoro si focalizza sullo sviluppo di un’applicazione VR in cui due utenti: un umanoide, il visitatore, e un ambiente interattivo non antropomorfo, il dio, possono interagire tra loro durante un’esperienza. Lo studio analizza le condizioni in cui un’entità non antropomorfa può comunque essere percepita come viva e intelligente.
Nel corso del progetto, la tesi studia anche come creare efficacemente un corpo non antropomorfo che possa essere utilizzato in modo intuitivo e percepito come proprio, permettendo lo scambio dei corpi tra il visitatore e il dio in qualsiasi momento dell’esperienza.
Infine, la tesi studia una narrazione che possa essere adottata per raggiungere una piena comunicazione tra i due utenti, esplorando le dinamiche di potere—i modi in cui il controllo è distribuito nei sistemi sociali e politici, influenzando le interazioni tra individui o gruppi—e analizzando come la prima interazione tra i due utenti verrà percepita e
sviluppata.
Utilizzando l’applicazione come esperienza di studio, questa ricerca mira a contribuire allo studio della comunicazione non verbale negli ambienti digitali.Animacy is a multifaceted concept that has gained increasing attention in the field of human-robot interaction (HRI). Our thesis focuses on exploring the limits of its perception and the perception of intelligence through Virtual Reality(VR).
Our work focuses on developing a VR application were two users: a humanoid user, the Visitor, and an interactive non anthropomorphic environment, the God, can interact with each other during an experience. The study analyses the conditions under which an entity
with a non anthropomorphic body presence can still be perceived as alive and intelligent.
Throughout this project the thesis also research how to effectively create a non anthropomorphic body that can be intuitively used and that can be perceived as our, by switching the Visitor and God body at any point in time during the experience.
Finally the thesis study a narrative that can be approached in order to fully achieve a communication between the two users, by exploring power dynamics —the ways in which control is distributed within social and political systems, shaping interactions between
individuals or groups— and exploring how the first interaction between the two user will be perceived and developed.
By using the application as a study experience, this research aims to contribute to the study of non-verbal communication in digital environments
Susur de l'acqua : reawakening Bergamo's hidden canals : a landscaping proposal aimed at revaluing the importance of water in the development of Borgo Santa Caterina
No full textLAUREA MAGISTRALEIn uno dei borghi storici di Bergamo, Borgo Santa Caterina, dove la memoria dell'acqua che scorre è da tempo scomparsa dalla superficie, si cela l'opportunità di risvegliare i canali nascosti della città. Oggi, pochi sanno che questo quartiere, oggi definito dalle sue tranquille strade e dai suoi ritmi urbani, era un tempo circondato da una vasta rete di canali d'acqua che ne plasmavano sia la forma che la vita quotidiana. Questi corsi d'acqua, un tempo vitali per il paesaggio urbano, sono stati sepolti sotto il peso del tempo. Questo progetto mira a riscoprire questi flussi dimenticati, riportando l’acqua nel cuore del quartiere e riconnettendo i suoi abitanti con i ritmi e i ricordi del loro passato. Attraverso interventi minimali ma mirati, l'acqua non viene solo reintrodotta come un elemento fisico, ma come simbolo di continuità, una memoria viva che risuona negli spazi che tocca. Quando i canali riaffiorano, non si limita a restituire un paesaggio; gli abitanti di Borgo Santa Caterina sono invitati a riscoprire una relazione più profonda con la loro storia, la loro architettura e l’uno con l’altro. Il progetto ridona vita all'ambiente urbano, trasformando spazi dimenticati in luoghi dinamici e vibranti che evocano un senso di nostalgia, riflessione e connessione. Qui, passato e presente si intrecciano, creando una nuova narrazione dove l'acqua, la memoria e l'architettura si fondono armoniosamente, offrendo un viaggio sensoriale attraverso il tempo e lo spazio.In one of Bergamo’s historic neighborhoods, Borgo Santa Caterina, where the memory of flowing water has long since faded from the surface, lies the opportunity to awaken the city’s hidden canals. Today, few are aware that this zone, defined by its peaceful streets and urban rhythms, was once surrounded by a vast network of water channels that shaped both its form and daily life. These waterways, once vital veins of the urban landscape, have been buried under the weight of time. This project seeks to rediscover these forgotten flows, bringing water back into the core of the neighborhood and reconnecting its residents with the rhythms and memories of their past. Through minimal, yet deliberate interventions, water is not only reintroduced as a physical element, but as a symbol of continuity, a living memory that resonates in the spaces it touches. As the canals re-emerge, they do not simply restore a landscape, but also the inhabitants of Borgo Santa Caterina are invited to rediscover a deeper relationship with their history, architecture, and each other. The project breathes new life into the urban environment, transforming forgotten spaces into vibrant, dynamic landmarks that evoke a sense of nostalgia, reflection, and connection. Here, past and present converge, creating a new narrative where water, memory, and architecture seamlessly intertwine, offering a sensory journey through time and space
Development and anatomical assessment of population- and sex-specific parametric models of sacrum and pelvis
No full textLAUREA MAGISTRALEIl bacino è una struttura fondamentale del corpo umano, che svolge un ruolo cruciale
nel sostenere la colonna vertebrale, nel trasferire i carichi dal tronco agli arti inferiori e
nel mantenere l’allineamento sagittale. Il suo comportamento meccanico è complesso a
causa del significativo dimorfismo sessuale e della variabilità interindividuale, rendendo
la comprensione dettagliata dell’anatomia del bacino essenziale per il progresso sia della
biomeccanica, che dei trattamenti clinici e chirurgici. L’analisi della funzionalità pelvica
può essere condotta attraverso tre approcci principali: analisi in vivo, misurazioni sperimentali in vitro e metodi in silico. Tra questi ultimi, la modellazione paziente-specifica, spesso
basati su elementi finiti (FE), è emersa come uno strumento potente per simulare con pre
cisione la biomeccanica del bacino, consentendo analisi dettagliate non ottenibili usando
studi in vivo e in vitro.
L’obiettivo di questa tesi è sviluppare un modello CAD parametrico del bacino popolazione
e sesso-specifico, comprensivo di ossa sacrali e pelviche, per stimare i parametri anatomici
chiave sulla base di correlazioni con variabili facilmente accessibili, come l’altezza del
soggetto. Il modello iniziale è stato costruito utilizzando i dati della letteratura e suc
cessivamente specializzato per popolazioni caucasiche, utilizzando ricostruzioni 3D da
scansioni CT ex vivo. Per tenere conto del significativo dimorfismo sessuale nell’anatomia
pelvica, sono stati sviluppati modelli specifici separati per ciascun sesso. Il modello è
stato validato confrontando le sue previsioni con le misure derivate da immagini CT e con
i valori della letteratura. Questo approccio parametrico semplifica la valutazione delle
dimensioni del bacino, consentendo una diagnostica più efficiente e supportando nuove
applicazioni in ambito biomeccanico, clinico e chirurgico. La sua integrazione con un mod
ello parametrico della colonna vertebrale esistente può inoltre migliorare la valutazione
dell’allineamento sagittale spino-pelvico. I risultati di questa ricerca contribuiscono a
una migliore comprensione della biomeccanica pelvica, affrontando le variazioni specifiche
legate alla popolazione e al sesso, contribuendo in ultima analisi alla diagnosi e gestione
di condizioni pelviche e spino-pelviche.The pelvis is a fundamental structure in the human body, playing a crucial role in sup
porting the spine, transferring loads from the trunk to the lower limbs, and maintaining
sagittal alignment. Its mechanical behavior is complex also due to significant sexual dimor
phism and interindividual variability, making a detailed understanding of pelvic anatomy
necessary for advancing biomechanics, as well as clinical and surgical treatments. To
analyze pelvic function and load distribution, three main approaches are available: in
vivo analysis, in vitro experimental measurements, and in silico methods. Among the latter,
patient-specific modeling, often based on finite elements (FE), has emerged as a powerful
tool to accurately simulate pelvic biomechanics, enabling detailed analyses not achievable
using in vivo and in vitro studies.
The aim of this thesis is to develop a population- and sex-specific parametric CAD model
of the pelvis, including sacral and pelvic bones, based on key anatomical parameters
estimated using correlations with easily accessible variables, such as subject’s height.
The initial model was constructed using literature data and subsequently refined into a
Caucasian-specific version, using 3D reconstructions from ex vivo CT scans. To account
for the significant sexual dimorphism in pelvic anatomy, separate sex-specific models were
developed. The model was validated by comparing its predictions with both CT-derived
measurements and literature values. This parametric approach simplifies the assessment of
pelvic dimensions, enabling more efficient diagnostics and supporting biomechanical, clin
ical and surgical applications. Integration with an existing parametric spine model may
enhance the evaluation of spino-pelvic sagittal alignment. This research advances the un
derstanding of pelvic biomechanics by addressing population- and sex-specific variations,
ultimately contributing to the diagnostics and management of pelvic and spino-pelvic
conditions
Adhesive bonded joints in space: technical overview of behavior, modeling, and application problems
Full text linkLAUREA MAGISTRALEI giunti adesivi hanno acquisito importanza nell’industria spaziale grazie alla loro eccezionale
capacità di trasferire carichi e di incollare substrati dissimili. Tuttavia, il successo
della loro integrazione nelle strutture spaziali richiede un’ampia caratterizzazione
delle prestazioni in varie condizioni di incollaggio, comprese le differenze nella preparazione
delle superfici, nelle proprietà dei materiali e nei metodi di indurimento. Questa tesi presenta
un’indagine completa sui test, la simulazione e il comportamento operativo degli
adesivi strutturali nelle applicazioni spaziali. Lo studio impiega una combinazione di
test sperimentali e simulazioni avanzate agli elementi finiti per indagare le complessità
legate alla caratterizzazione accurata di queste giunzioni. Inoltre, rivela le complessità
e le spese associate alla valutazione di ogni condizione di incollaggio separatamente, che
spesso limita l’applicabilità dei risultati a substrati specifici. I risultati offrono spunti per
ottimizzare le prestazioni dell’adesivo in presenza di sollecitazioni termiche e meccaniche
incontrate nello spazio, guidando in ultima analisi la progettazione e l’integrazione affidabile
dei giunti adesivi nelle future strutture aerospaziali.Adhesively bonded joints have gained importance in the space industry due to their exceptional
ability to transfer loads and bond dissimilar substrates. However, their successful
integration into space structures requires extensive characterization of performance under
various bonding conditions, including differences in surface preparation, material properties,
and curing methods. This thesis presents a comprehensive investigation into the
testing, simulation, and operational behavior of structural adhesives in space applications.
The study employs a combination of experimental tests and advanced finite element simulations
to investigate the complexities involved in accurately characterizing these joints.
It also reveals the complexities and expenses associated with evaluating each bonding
condition separately, which often limits the applicability of the results to specific substrates.
The findings offer valuable insights into optimizing adhesive performance under
the thermal and mechanical stresses encountered in space, ultimately guiding the design
and reliable integration of adhesive joints in future aerospace structures
Potential of desalination to sustainably mitigate blue water scarcity
Full text linkLAUREA MAGISTRALELa scarsità d'acqua è una sfida globale sempre più pressante, alimentata dai cambiamenti climatici, dalla crescita della popolazione e da un consumo idrico insostenibile.
La desalinizzazione può rappresentare una soluzione valida per affrontare questo problema, fornendo una fonte alternativa di acqua nelle aree in cui le risorse naturali sono insufficienti. Questo studio mira a identificare i Paesi in cui la desalinizzazione è essenziale e a quantificare il volume di acqua desalinizzata necessario per soddisfare la domanda in modo sostenibile.
La ricerca si basa su un quadro metodologico che valuta tre parametri: disponibilità di acqua rinnovabile, domanda idrica e consumo di acqua. I Paesi vengono classificati in base al loro bilancio idrico, distinguendo tra quelli in grado di soddisfare la domanda in modo sostenibile e quelli che affrontano una situazione di scarsità di acqua blu (BWS). Per questi ultimi, lo studio stima il volume di acqua desalinizzata da produrre per evitare un prelievo idrico insostenibile. Vengono considerati diversi scenari di efficienza per le reti di distribuzione dell’acqua, al fine di valutare possibili miglioramenti nella gestione delle risorse.
Oltre ai bisogni idrici, lo studio quantifica anche i relativi requisiti energetici, concentrandosi sull’osmosi inversa, la tecnologia più efficiente dal punto di vista energetico e la più adottata. Data l’elevata richiesta di energia per la desalinizzazione, un aspetto chiave dell’analisi è l’uso di fonti rinnovabili per alimentare gli impianti. Lo studio stima l’area necessaria per l’installazione di impianti fotovoltaici e agrivoltaici, confrontando queste esigenze spaziali con la disponibilità di terreni agricoli non irrigati adatti alla conversione in sistemi agrivoltaici.
I risultati indicano che, sebbene la desalinizzazione sia un metodo efficace per affrontare la scarsità d’acqua, l’elevata impronta energetica rende necessaria un’integrazione sostenibile con le energie rinnovabili. In generale, i sistemi agrivoltaici possono fornire l’energia necessaria. Lo studio evidenzia l’importanza di un approccio integrato, in cui desalinizzazione, energie rinnovabili e strategie efficienti di gestione dell’acqua lavorano insieme per garantire la sicurezza idrica a lungo termine.Water scarcity is an increasing global challenge, driven by climate change, population growth, and unsustainable water consumption.
Desalination can be a viable solution to address this issue by providing an alternative water source where natural resources are insufficient. This study aims to identify the countries where desalination is essential and to quantify the amount of desalinated water required to meet demand sustainably.
The research is structured around a methodological framework that evaluates three key parameters: renewable water availability, water demand, and actual water use. Countries are classified based on their water balance, distinguishing between those that can meet demand sustainably and those experiencing blue water scarcity (BWS). For the latter, the study estimates the minimum desalinated water volumes required to prevent unsustainable water extraction. Multiple efficiency scenarios for water distribution networks are considered to account for potential improvements in resource management.
Beyond water needs, the study also quantifies the energy requirements for desalination, focusing on reverse osmosis (RO), the most energy-efficient and widely adopted technology. Given the high energy consumption of desalination, a key aspect of the analysis is the potential for powering desalination plants through renewable energy sources. The study estimates the land area required for photovoltaic (PV) and agrivoltaics (AV) installations, comparing these spatial demands with the available rainfed cropland suitable for agrivoltaics conversion.
The results indicate that while desalination is an effective means of addressing water scarcity, its large energy footprint necessitates sustainable integration with renewable energy. In general, agrivoltaics systems could provide the necessary energy while optimizing land use efficiency. The study highlights the importance of a combined approach, where desalination, renewable energy, and efficient water management strategies work together to ensure long-term water security in regions facing severe water stress
Settlement-induced damage analysis of church San Silvestro, Casto
No full textLAUREA MAGISTRALELe strutture murarie storiche svolgono un ruolo fondamentale nel patrimonio culturale delle società; pertanto, la loro efficace protezione e conservazione sono essenziali per prevenire la perdita culturale. Sebbene queste strutture siano spesso riconosciute per la loro vulnerabilità ai rischi sismici, sono anche soggette a vari altri rischi, come movimenti del terreno e cedimenti. Le proprietà intrinseche dei materiali murari portano a un comportamento fragile sotto forze di trazione, rendendo queste strutture particolarmente soggette a danni da movimenti del terreno e compromettendone l'integrità strutturale. Questa tesi indaga i danni indotti da cedimenti in una chiesa storica in muratura di pietra situata nel nord Italia attraverso una modellazione geometrica e strutturale completa. Valuta lo stato attuale dei danni confrontando meticolosamente i risultati delle simulazioni strutturali con i dati esistenti sulla propagazione delle crepe. L'obiettivo è rappresentare accuratamente il profilo di cedimenti differenziali che si è verificato, correlandolo con i modelli di danno osservati nella chiesa e valutando l'efficacia dell'approccio numerico nella simulazione degli effetti dei cedimenti del terreno. Per raggiungere questo obiettivo, è stato costruito un modello geometrico 3D per un'analisi strutturale accurata. È stato sviluppato un modello a elementi finiti (FE) della struttura utilizzando Abaqus CAE, analizzando l'edificio in due diverse configurazioni: in condizioni di base rigida e con condizioni di cedimento applicate. La metodologia impiegata includeva un'analisi elastica lineare e dinamica lineare nello stato iniziale per valutare il comportamento globale della struttura e la costruzione della geometria, e un'analisi non lineare che incorporava la plasticità del danno al calcestruzzo, consentendo una chiara visualizzazione dello stato del danno e della formazione di crepe all'interno della chiesa. Di conseguenza, la propagazione del danno è stata dettagliata e confrontata tra le condizioni esistenti e le simulazioni numeriche. I risultati sono presentati in termini di spostamenti, stati di stress e danni da trazione. Lo spostamento verticale massimo ha raggiunto circa 78 mm negli elementi arcuati quando la struttura è stata sottoposta a un profilo di cedimento verticale massimo di 30 mm. Tutti i modelli numerici hanno fornito una rappresentazione efficace del danno esistente alla struttura dovuto a cedimenti differenziali.Historical masonry structures play a vital role in the cultural heritage of societies; thus, their effective protection and preservation are essential to prevent cultural loss. While these structures are often recognized for their vulnerability to seismic hazards, they are also susceptible to various other risks, such as soil movements and settlements. The inherent properties of masonry materials lead to brittle behaviour under tensile forces, making these structures particularly prone to damage from ground movements and compromising their structural integrity.
This thesis investigates settlement-induced damage in a historic stone masonry church located in northern Italy through comprehensive geometric and structural modelling. It assesses the current state of damage by meticulously comparing the results of structural simulations with existing data on crack propagation. The aim is to accurately represent the differential settlement profile that occurred, correlating it with the observed damage patterns in the church and evaluating the effectiveness of the numerical approach in simulating the effects of soil settlements. To accomplish this, a geometrical 3D model was constructed for an accurate structural analysis. A finite element (FE) model of the structure was developed using Abaqus CAE, analysing the building in two different configurations: under rigid base conditions and with applied settlement conditions. The methodology employed included a linear elastic and linear dynamic analysis in initial state to assess the global behaviour of the structure and the construction of the geometry, and a non-linear analysis that incorporated concrete damage plasticity, allowing for a clear visualization of the damage state and crack formation within the church. Consequently, the propagation of damage was detailed and compared between the existing conditions and the numerical simulations. The results are presented in terms of displacements, stress states, and tensile damage. The maximum vertical displacement reached approximately 78 mm in arched elements when the structure was subjected to a maximum vertical sagging settlement profile of 30 mm. All numerical models provided an effective representation of the existing damage to the structure due to differential settlements
Comparative performance and resource utilization analysis of captive portal solutions
Full text linkLAUREA MAGISTRALEI Captive Portal sono utilizzati sia da aziende sia da enti pubblici per gestire l’autenticazione degli utenti e raccogliere dati, offrendo un servizio di Wi-Fi. Tuttavia, introducono costi computazionali che impattano sia le performance del sistema sia l’esperienza utente. Questa tesi esamina le prestazioni di due soluzioni implementative: CoovaChilli, un software open-source, e un’alternativa proprietaria sviluppata dall’azienda italiana MobiMESH . L’obiettivo è misurare l’aumento dell’utilizzo della CPU rispetto a uno scenario senza captive portal, oltre a confrontare le due implementazioni. I test valutano separatamente l’impatto di due fattori differenti: la banda consumata e il numero di utenti simultanei. L’analisi è stata condotta in un ambiente di test controllato con tre macchine collegate via Ethernet: Client, Router, Server. Sono stati analizzati tre scenari: Router senza captive portal (riferimento), Router con CoovaChilli, Router con il software aziendale. Il traffico è stato generato con iperf3, l’utilizzo della CPU con mpstat, htop, perf. Per emulare più utenti simultanei sono state utilizzate interfacce di rete virtuali e MACVLAN con network namespace. I risultati mostrano l’impatto prevalente della banda rispetto al numero di utenti. Si osserva che l’utilizzo della CPU cresce quasi linearmente con la banda fino a 800 Mbps, per poi mostrare un andamento non proporzionale. L’introduzione di un captive portal introduce costi computazionali significativi, più che raddoppiando l’utilizzo della CPU rispetto allo scenario base. Il confronto tra le due soluzioni rivela differenze significative solamente ad un basso numero di utenti, con prestazioni leggermente migliori di CoovaChilli. Al crescere del numero di utenti, la differenza tra le due implementazioni diventa irrilevante. Lo studio presenta limitazioni di scalabilità, soprattutto nell’aumento di utenti simultanei oltre una certa soglia. Tuttavia, i risultati ottenuti offrono dati concreti e utili per la valutazione delle performance dei software di captive portal in diversi scenari operativi.Captive portals are used by both private and public entities to manage user authentication and to collect data, offering a Wi-Fi service. However, they introduce computational costs that impact both system performance and user experience. This thesis examines the performance of two implementation solutions: CoovaChilli, an open-source software, and a proprietary alternative developed by the Italian company MobiMESH. The goal is to measure the increase in CPU utilization compared to a scenario without a captive portal, as well as to compare the two implementations. The tests separately evaluate the impact of two different factors: consumed bandwidth and number of concurrent users. The analysis was conducted in a controlled test environment with three machines connected via Ethernet: Client, Router, Server. Three scenarios were analyzed: Router without captive portal (baseline), Router with CoovaChilli, Router with enterprise software. Traffic was generated with iperf3, CPU utilization with mpstat, htop, perf. Virtual network interfaces and MACVLANs with network namespace were used to emulate simultaneous users. The results show the prevailing impact of bandwidth over the number of users. It is observed that CPU utilization increases almost linearly with bandwidth up to 800 Mbps, and then shows a non-proportional trend. The introduction of a captive portal introduces significant computational costs, more than doubling CPU utilization compared to the baseline scenario. Comparison of the two solutions reveals significant differences only at a low number of users, with CoovaChilli performing slightly better. As the number of users increases, the difference between the two implementations becomes irrelevant. The study has scalability limitations, especially in increasing concurrent users beyond a certain threshold. However, the results obtained offer concrete and useful data for evaluating the performance of captive portal software in different operational scenarios
Method of characteristics to design converging-diverging supersonic turbine blades
No full textLAUREA MAGISTRALELo scopo della presente tesi è di investigare approfonditamente l’impiego del metodo delle caratteristiche (MoC) per progettare palette per turbine supersoniche di tipo convergente divergente, operanti con gas non ideali. Nella prima parte vengono analizzate le geometrie di ugello di tipo simmetrico e asimmetrico, con particolare focus su quest’ultima poiché è la tipologia meno studiata fino ad ora. Per questa ragione viene implementato un MoC di tipo asimmetrico concorde, e l’affidabilità dei risultati è verificata tramite simulazioni CFD. La seconda parte è dedicata alla descrizione della metodologia sviluppata per costruire la paletta di turbina a seconda del tipo di MoC selezionato. Per la costruzione della porzione subsonica del profilo è implementato un nuovo metodo basato sul lavoro di Reichert e Simon. La parte supersonica è realizzata adattando la sezione divergente di un ugello progettato con il MoC, tramite opportune trasformazioni isometriche. Il profilo ottenuto con le esistenti tipologie asimmetriche di MoC presenta una riduzione di spessore a monte del bordo d’uscita talmente elevata, da far sorgere preoccupazioni in merito alla sua integrità strutturale quando deve sostenere carichi aerodinamici. Per risolvere tale problema, una tipologia inedita di MoC asimmetrico caratterizzato da una parete inferiore con doppia curvatura è implementata, e validata tramite simulazioni CFD. Nella parte finale vengono testate svariate condizioni operative tramite simulazioni CFD viscose e quasi tridimensionali. L’obiettivo è caratterizzare la fisica del flusso e valutare le prestazioni delle diverse palette, operanti sia in condizioni nominali che no. La paletta simmetrica costituisce la soluzione standard, dunque rappresenta la condizione di riferimento da migliorare. La geometria realizzata con il nuovo tipo di MoC rappresenta una possibile alternativa a quella simmetrica per la maggior parte dei casi testati. È in grado di produrre una riduzione relativa nelle perdite fino al 4.56%, quando opera ai più alti valori di numero di Mach, ed una riduzione relativa nella deviazione dell’angolo di flusso all’uscita fino al 30%, ottenuta per i più alti valori dell’angolo di uscita della paletta.The aim of this thesis is to deeply investigate the usage of the method of characteristics (MoC) to design converging-diverging supersonic turbine blades, operating with non-ideal flows. In the first part, both symmetric and asymmetric nozzle geometries are analyzed, with a particular focus on this latter, since it is the less studied typology up to now. For this reason, the asymmetric concordant type of MoC is implemented, and the reliability of the results is verified through CFD simulations. The second part is dedicated to the description of the methodology developed to construct the turbine blade according to the selected type of MoC. To design the subsonic portion of the profile, a novel method is implemented based on the work of Reichert and Simon. The supersonic part is realized adapting the divergent section of a nozzle designed with the MoC, by means of proper isometric transformations. The profile obtained with the existing types of asymmetric MoC presents a so high thickness reduction upstream of the trailing edge, that concerns about its structural integrity arise when it has to withstand aerodynamics loads. To address this issue, an original type of asymmetric MoC characterized by a lower wall with a double curvature is implemented, and validated by means of CFD simulations. In the final part, several operating conditions are tested by quasi-three dimensional viscous CFD simulations. The aim is to characterize the flow physics, and to assess the performance of the different blades, operating both in nominal and off-design conditions. The symmetric blade is the standard solution, so it represents the reference condition to be improved. The geometry realized with the double curvature MoC can be a possible alternative to the symmetric one for the majority of the tested cases. It is able to provide a relative reduction in the losses up to 4.56%, obtained when operating at the highest Mach numbers, and a relative reduction in the flow angle deviation up to 30%, obtained for the largest values of the outlet metal angle
Feasibility study of a portable nephelometer for diagnosing kidney stones in space
No full textLAUREA MAGISTRALEL'incremento globale dell'incidenza della formazione di calcoli renali, o urolitiasi, rappresenta una rilevante sfida per la salute pubblica e un ostacolo significativo per l'esplorazione spaziale. Questa tesi presenta uno studio di fattibilità per lo sviluppo di un nuovo nefelometro portatile finalizzato alla prevenzione di questa patologia. Un dispositivo di questo tipo potrebbe migliorare la sicurezza delle missioni spaziali, contribuendo al progresso dell'esplorazione umana dello spazio, oltre a favorire una maggiore comprensione dell'urolitiasi e del metabolismo renale sia sulla Terra che in ambiente extraterrestre. Inoltre, tale strumento potrebbe apportare benefici a milioni di persone, migliorando l'assistenza sanitaria e riducendo i costi medici associati.
Il principio di funzionamento del dispositivo si basa sulla diffusione della luce: quando un fascio luminoso incide sui cristalli presenti nelle urine, esso viene diffuso in modo proporzionale alla concentrazione dei cristalli stessi. Misurando la variazione dell'intensità luminosa, è possibile determinare la concentrazione delle specie cristalline presenti. L'obiettivo principale dello strumento è la quantificazione dell'ossalato di calcio (CaOx), il principale costituente dei calcoli renali. Le misurazioni effettuate sono state condotte su campioni con concentrazioni di CaOx comprese nell'intervallo fisiologico tipico per l'essere umano.
La ricerca analizza, inoltre, le potenziali applicazioni del dispositivo nelle missioni spaziali e le modifiche necessarie affinché esso possa operare efficacemente in un ambiente a microgravità. Vengono proposti metodi di test per lo sviluppo futuro dello strumento, al fine di migliorarne ulteriormente l'affidabilità e le prestazioni.
I risultati ottenuti sono promettenti: il dispositivo ha rilevato con successo variazioni di concentrazione di CaOx nelle urine, mostrando una risoluzione migliorata per basse concentrazioni. Tuttavia, sono emerse alcune discrepanze nei campioni raccolti in diversi momenti della giornata.
Nel complesso, lo studio ha raggiunto l'obiettivo prefissato in termini di ripetibilità e accuratezza delle misurazioni, sebbene siano necessari ulteriori test prima della definizione finale del design dello strumento.The global rise in kidney stone formation, or urolithiasis, represents a significant global health concern and poses a considerable challenge to the advancement of human space exploration. This thesis presents a feasibility study for a new portable nephelometer designed to help prevent this disease. Such a device could accelerate space exploration by increasing its safety, while advancing our understanding of urolithiasis and kidney metabolism both on Earth and in space. Additionally, it could benefit millions of people by improving healthcare and by doing so reducing medical expenses.
The instrument is designed to utilize light scattering. When light strikes the crystals present in urine, it scatters, and by measuring the change in light intensity, it is possible to determine the concentration of crystals in the urine. Of all the chemical species present in urine the instrument goal will be measuring the concentration of calcium oxalate (CaOx), as it is the primary constituent of kidney stones. Specifically, the concentrations tested will be within the physiological range typical for humans.
This thesis will also explore potential applications in space missions and the adaptations needed for the instrument to function effectively in the space environment.
This will be taken further, proposing testing methods that could be used for future development.
The results obtained are promising; the instrument effectively detected varying CaOx concentrations in urine, with improved resolution at lower concentrations. However, inconsistencies were observed in urine samples collected at different times of day.
Therefore, the study was considered a success having achieved the desired repeatability and accuracy but further testing is required before the design is finalized