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Modalità di produzione dei combustibili solari con la tecnologia termodinamica
No full textLAUREA MAGISTRALEIl presente lavoro ha lo scopo di introdurre le principali tecnologie del solare termodinamico atte alla produzione dei combustibili solari. A tal proposito, nel primo capitolo, dopo un’introduzione sull’attuale scenario energetico, vengono analizzate le diverse tecnologie che sfruttano il Sole come fonte primaria, prestando una maggiore attenzione al solare termodinamico. Con impianti di questo tipo, per i quali il processo di trasformazione della radiazione è indiretto, l’energia solare viene prima convertita in calore attraverso un concentratore e successivamente trasformata in elettricità mediante un ciclo convenzionale.
Nel secondo capitolo vengono presentati sia i combustibili solari sia le diverse tecnologie esistenti per la produzione di idrogeno, monossido di carbonio o in generale syngas. Data l’importanza e il crescente interesse nei confronti dell’idrogeno anche come combustibile, viene introdotto un quadro complessivo del suo ciclo di vita. In generale l’idrogeno può essere prodotto sia dai combustibili fossili (steam reforming e gassificazione) sia da fonti rinnovabili (gassificazione della biomassa e elettrolisi). Si riscontra che il grande vantaggio relativo alla sua produzione dalle rinnovabili consiste nell’avere emissioni di anidride carbonica nulle. Attraverso processi termochimici che utilizzano calore a elevata temperatura e che inducono lo splitting dell’acqua, è possibile rendere economicamente perseguibile l’ottenimento di idrogeno a elevata purezza. Viene fatta una presentazione delle tecnologie e dei reattori più significativi.
Nel terzo capitolo si introduce il processo di splitting. Esso consiste nella scissione dell’acqua e dell’anidride carbonica nei rispettivi costituenti attraverso i cicli termochimici solari. Tali cicli sono processi redox di riduzione e ossidazione a più fasi, con temperature variabili a seconda dell’ossido metallico utilizzato. Permettono di mantenere valori inferiori ai 3300K, necessari invece per la scissione diretta dell’acqua con l’utilizzo di una singola fase.
In tale lavoro si focalizza l’attenzione su tre ossidi metallici: l’ossido di cerio, l’ossido di zinco e l’ossido di sodio manganese.
Nel quarto capitolo si analizza il processo con l’ossido di cerio. Quando utilizzato nei processi di splitting per la produzione dei combustibili solari, risulta essere molto interessante perché permette elevate velocità di reazione e rimane allo stato solido durante tutta la durata del ciclo. Le temperature sono elevate: 1800K e 1200K per le reazioni di riduzione e ossidazione, rispettivamente; normalmente le reazioni avvengono all’interno di un unico reattore chimico.
Nel quinto capitolo si presenta l’ossido di zinco che nei processi di splitting solare comporta temperature di reazione molto elevate (fino a 2000K per la riduzione). Necessita di una fase aggiuntiva di quench perché, nel corso del ciclo, è soggetto a cambiamenti di fase e le fasi del processo si svolgono in due reattori distinti.
Nel sesto capitolo si analizza l’ossido di sodio manganese che rispetto agli altri elementi precedentemente introdotti, è l’unico a svolgere il processo di splitting solare in tre fasi differenti. Oltre alla riduzione e ossidazione, è prevista una terza fase di idrolisi con cui si separa l’ossido di manganese dall’idrossido di sodio. Le temperature del ciclo, rispetto ai precedenti, sono inferiori: per le tre fasi rispettivamente sono circa 1700K, 900K e 300K.The purpose of this work is to introduce the main solar thermodynamic technologies used to produced solar fuels. In the first chapter, after an introduction of the energetic background, the different technologies which use the Sun as primary source are analyzed, focusing on solar thermodynamic. With this kind of plants, which use an indirect process for radiation conversion, solar energy is converted into heat through a concentrator and becomes electricity through a conventional cycle.
In the second chapter solar fuels and technologies to produce hydrogen, carbon monoxide and syngas are described. Since hydrogen is assuming more interest as fuel, the description of the entire life cycle is introduced. Hydrogen can be produced from both fossil fuels (steam reforming and gasification) and renewable sources (biomass gasification and electrolysis). The main advantage which derives from the production of hydrogen from renewable sources is zero carbon dioxide emissions. Through thermochemical processes which use high temperature heat and produce water splitting, high purity hydrogen is produced. Main technologies and reactors are described.
The third chapter introduces the splitting process. It consists of the splitting of water and carbon dioxide in their elements through solar thermodynamic cycles. These consist of multi phases redox processes with temperatures which vary according to the metallic oxide. Temperatures are lower than 3300K which are necessary for the direct water splitting using only one step.
This work focuses on three metallic oxide: cerium oxide, zinc oxide and sodium manganese oxide.
The fourth chapter is focused on the process based on cerium oxide. This solution allows to have high speed reactions and remains solid during the whole cycle. Temperatures are high: 1800K and 1200K for redox reactions which happen in only one reactor.
The fifth chapter focuses on zinc oxide which, during solar splitting, causes high reaction temperatures (until 2000K for reduction reactions). It needs a quench step because, during the cycle, it changes phases and the steps of the processes happen into two different reactors.
The sixth chapter analyzes sodium manganese oxide which is the only through which the splitting process consists of three different steps. Beside redox reactions there is a third step of hydrolysis which separates manganese oxide from sodium hydroxide. Cycle temperatures are lower: 1700K, 900K and 300K for the three steps
BWaveR : an FPGA-accelerated genomic sequence mapper leveraging succinct data structures
No full textLAUREA MAGISTRALELo sviluppo di tecnologie di sequenziamento sempre più efficienti, che prendono il nome di Next Generation Sequencing (NGS), ha portato ad un rapidissimo aumento della quantità di dati genomici disponibili, ponendo le basi per la nascita della medicina personalizzata.
Purtroppo però, l'analisi di una tale quantità di dati richiede, ad oggi, ancora troppo tempo e troppa energia.
Nuovi strumenti computazionali sono quindi necessari per accelerare la ricerca in questo campo, e per garantire lo sviluppo e la democratizzazione della medicina personalizzata.
In tale contesto, lo scopo di questa tesi è la progettazione e la realizzazione di un tool per l'allineamento di sequenze genomiche, che risulti efficiente e facile da utilizzare in diverse applicazioni bioinformatiche.
Il funzionamento di tale tool è basato su una struttura dati succinta, che permette di comprimere efficacemente i dati genomici, riducendo l'utilizzo di memoria e permettendo, allo stesso tempo, un rapido accesso a tali dati.
In questo elaborato verrà fornita un'ampia descrizione della struttura dati proposta, del suo utilizzo, e delle sue caratteristiche in termini di utilizzo di memoria e tempi d'esecuzione.
Questa tesi presenta anche la realizzazione di BWaveR, un sistema eterogeneo per l'allineamento di sequenze, che si avvale delle ridotte dimensioni della struttura dati proposta per sfruttare al meglio l'architettura parallela dei Field Programmable Gate Arrays (FPGAs).
Tali dispositivi offrono vantaggi significativi dal punto di vista dell'efficienza energetica, ma risultano particolarmente difficili da programmare.
BWaveR, invece, consente di sfruttare i vantaggi dell'accelerazione hardware attraverso una semplice ed intuitiva applicazione web, che garantisce un facile utilizzo ed una buona user experience.
Il tool sviluppato è stato validato e valutato attreverso il confronto con applicativi software equivalenti.
I test di validazione dimostrano l'affidabilità di BWaveR e provano la consistenza dei risultati prodotti.
Inoltre, i risultati sperimentali mostrano che l'architettura hardware proposta è in grado di ridurre il tempo d'esecuzione ed il consumo energetico del processo di allineamento di sequenze genomiche.
Pertanto, BWaveR si propone come una valida soluzione per accelerare una vasta gamma di applicazioni bioinformatiche, permettendo anche ad utenti senza competenze di programmazione di beneficiare dei vantaggi di un'architettura hardware specializzata.The advent of Next Generation Sequencing (NGS) produced an explosion in the amount of genomic data generated, which resulted in the birth and early development of personalized medicine. However, the tools currently employed for the analysis of these data still require too much time and power.
Thus, to boost the research in this field, new bioinformatic tools are needed, which can efficiently handle the vast amount of genomic data, in order to keep up with the pace of NGS technologies.
In this scenario, the aim of this thesis is the design and the implementation of a memory-efficient, easy-to-use short sequence mapper, to be employed in various bioinformatic applications.
At the core of the proposed tool there is an efficient implementation of a succinct data structure, allowing to compress the genomic data while still providing efficient queries on them.
A comprehensive description of the data encoding scheme is presented in this work, together with the characterization of the proposed data structure in terms of memory utilization and execution time.
To improve the performances and the energy efficiency of the sequence mapping process, this thesis also proposes a custom hardware design, which leverages the compression capability of the proposed data structure to fully exploit the highly parallel architecture of Field Programmable Gate Arrays (FPGAs).
We employed such custom hardware architecture to develop BWaveR, a fast and power-efficient hybrid sequence mapper, which is made available through an intuitive web application that guarantees high usability and provides great user experience.
Finally, this work provides a validation of the developed tool, in order to prove the correctness and reliability of the results it produces.
Moreover, it presents an extensive evaluation of the performances of the proposed hybrid system, through a comparison with state-of-the-art equivalent software tools.
The experimental results show that the proposed hardware architecture is able to provide application speed-up while significantly reducing the energy consumption.
Thus, BWaveR constitues a valid solution for accelerating bioinformatic applications involving genomic sequence mapping, allowing users to benefit from hardware acceleration without any development effort or any knowledge of the underlying hardware architecture
Gli edifici e gli spazi del Campus di Agraria a Città Studi : progetti, trasformazioni e riconversione (1915-2019)
No full textLAUREA MAGISTRALEDopo un secolo dalla realizzazione di Città Studi, la questione dell’insediamento degli Istituti Universitari appare più che
mai attuale alla luce della ricollocazione di alcune facoltà
scientifiche presso nuovi poli di ricerca e dello svuotamento
delle sedi preesistenti. Motore di tali dinamiche è l’obsolescenza
degli edifici non più idonei a soddisfare le moderne esigenze
didattiche e di ricerca. Questa ricerca nasce pertanto con il
fine di ricostruire la “storia materiale” del Campus di Agraria,
frammento significativo del quartiere universitario in modo
che la dialettica tra tutela e riconversione sia guidata da una
conoscenza articolata del sito e delle vicende di trasformazione
che, nel tempo, ne hanno mutato la consistenza. Il lavoro di
indagine, svolto presso alcuni archivi milanesi, ha restituito
una ricognizione, talvolta lacunosa, che a partire dalla nascita
di Città Studi, ripercorre le trasformazioni edilizie frutto
delle mutate esigenze dall’insediamento della Scuola ad oggi. Dall’osservazione diretta degli edifici e dallo studio di
disegni e documentazione inediti, in particolare il progetto
di costruzione della nuova sede della Scuola di Agricoltura
redatto da Augusto Brusconi nel 1915, emerge come le
fabbriche esistenti siano la trasposizione materiale di tecniche
e indicazioni impartite nei corsi di Architettura pratica tenuti
da Brusconi stesso. Neanche a vent’anni dall’inaugurazione,
gli eventi bellici crearono una prima cesura, dando il via ad un
processo ininterrotto di trasformazioni: tra gli anni Cinquanta
e Sessanta, si registrano una serie di interventi in continuità
con i caratteri originari, successivamente compromessi
dall’adeguamento alle normative a partire dagli anni Ottanta.
Alla luce dei risultati prodotti dalla ricerca appare opportuno
agire con maggior libertà sugli spazi connettivi con diverse
soluzioni progettuali e applicare i criteri conservativi agli
edifici tutelati, rispettandone i caratteri distributivi, costruttivi
e formali, insediando funzioni che permettano di sfruttare al
meglio l’impianto esistente, adattandosi ai limiti, esaltandone
le potenzialità.After a century from the realization of Città Studi, the issue
of the establishment of University Institutes appears to be
more relevant than ever in light of both the relocation of
some scientific faculties to newly built research centres and
the emptying of exhisitng locations. The incentive of these
dynamics is the obsolescence of buildings, no longer suitable
modern teaching and research requirements. This study
was therefore born with the aim of retracing the “material
history” of the Agraria Campus, a significant fragment of the
university district, so that the debate between preservation and
reconversion was guided by an articulated knowledge of the
site and the transformation events that changed its consistency
over time. The research, carried out in multiple archives in
Milan, has revealed a survey, sometimes incomplete, which,
starting from the birth of Città Studi, traces back the building
transformations from the School settlement to the present
time. From both the direct observation of the buildings and
the study of unpublished drawings and documentations, in
particular of the original project for the Scuola di Agricoltura
drawn up in 1915 from Augusto Brusconi, it comes to light that
the buildings are the material transposition of techniques and
indications taught in his lessons of Practical architecture by
Brusconi himself. Barely twenty years after the inauguration
day, the war events created a first caesura, starting an
uninterrupted course of transformations: between Fifties
and Sixties a large number of works was carried on, without
altering the original features, subsequently compromised by
regulatory interventions from the Eighties. Considering the
outcomes of this research it seems appropriate to propose a
plan that acts more freely on outdoor spaces, with different
possible design solutions, and instead applying conservatives
criteria to protected buildings, respecting distributive,
constructive and formal features, introducing activities that
could take advantage from the exhisting settlement, adapting
to the limits and enhancing its potential
Il progetto nella Citta' Fragile. Scenari di riappropriazione per abitare l'informale: Piazza d'Armi e l'Ovest milanese
No full textLAUREA MAGISTRALECittà fragile sono i luoghi abbandonati, gli edifici in rovina, i residui e i frammenti urbani, gli insediamenti informali, i boschi da preservare, le popolazioni vulnerabili, le vecchie e le nuove povertà, gli anziani, i nomadi, gli immigrati. Città fragile è periferia, vuoto, margine, rovina, disordine, rifugio per la diversità.
La fragilità è un fattore ormai connaturante e una condizione costitutiva della contemporaneità: la tesi cerca di reinterpretarne il senso, leggendola non solo come fattore di criticità, ma come occasione di progetto alternativo, per un modello urbano antifragile, in grado di accogliere precarietà e incertezza, e occasione di ripensamento del ruolo del progettista, urgente nel contesto storico attuale, in cui il progetto come pratica dell’architettura è in crisi.
L’ovest milanese è interpretato come territorio fragile, rappresentativo della crescita delle grandi realtà urbane nella contemporaneità, e sintesi di tre letture: la città frammentata, la città in attesa e la città informale.
Abitare la città fragile significa considerare il suo essere frammentata, in attesa, informale, come possibile fondamento della città del futuro e strumento del progetto contemporaneo.
Luogo emblematico della città fragile è l’area di Piazza d’Armi: un potenziale common ground, custode di un’insolita cultura autoprodotta, autocostruita, informale, ma anche paesaggio spontaneamente rinaturalizzato, detentore di una biodiversità rara in un contesto metropolitano; una realtà urbana difficilmente accessibile e sottratta alla comunità, cinta da un sistema di grandi isole monofunzionali, in gran parte in stato di abbandono. Un grande vuoto che non deve più essere considerato residuo da colmare, ma paesaggio stratificato, deposito di segni, tracce, tensioni, voci, indizi.
Il progetto è inteso non come prefigurazione che tende ad una forma chiusa e definita, bensì come un insieme di azioni orientative e dispositivi in grado di innescare processi di trasformazione, in un’idea di progetto-processo multiscalare e multidisciplinare. Un’idea di progetto del tempo, progetto debole, diffuso e partecipato, che accoglie forme temporanee, spontanee e fragili di trasformazione, in cui si inserisce la legittimazione delle pratiche informali esistenti, la riattivazione delle rovine, intese come palinsesti per nuovi usi, la riappropriazione dei grandi vuoti e la definizione di un paesaggio neutro disponibile ad accogliere interpretazioni libere e pratiche spontanee.
Un progetto basato su una metodologia che, a partire da varie forme di esperienza diretta dei luoghi, dall’analisi del territorio nella sua complessità e dalla costruzione di un immaginario, fatto di racconti e sentieri possibili, attraverso la realizzazione di mappature interpretative e l’interlocuzione con gli attori locali, associazioni, enti e abitanti, cerca di intercettare il dibattito politico attuale e orientare trasformazioni future, a partire da modificazioni necessarie.Fragile cities are abandoned places, ruined buildings, residual spaces and urban fragments, informal settlements, forests to preserve, old and new poverty, vulnerable populations, the elderly, nomads and immigrants. Fragile cities are outskirts, voids, borders, disrepair, refuge for diversity.
Fragility is now an inherent factor and constitutive condition of the contemporary world: this thesis aims to reinterpret its meaning, understanding it not as an absolute criticality, but as an opportunity for an alternative approach, towards an antifragile urban model, able to welcome precariousness and uncertainty, and an opportunity to rethink the role of the planner, urgent in the current historical context, in which the project, as architectural practice, is in crisis.
The West area of Milan is interpreted as a fragile territory, representative of the growth of the great urban realities in the present time, and synthesis of three interpretations: the fragmented city, the city on hold and the informal city.
To inhabit the fragile city means to consider its fragmented, on hold, informal being as possible foundation for the future city and as a tool for the contemporary project.
Emblematic place of the fragile city is the area of Piazza d’Armi: a potential common ground, guardian of an unusual self-produced, self-built, informal culture, but also a spontaneously renaturalized landscape, holder of rare biodiversity in a metropolitan context; a hardly accessible urban reality, taken away from the community, surrounded by a system of monofunctional islands, in many cases abandoned. A great void which should no longer be considered as a residue to be filled, but as a layered landscape, collection of signs, traces, tensions, voices, clues.
The project is intended not as a prefiguration of a closed and defined form, but rather as a set of orientative actions and devices, able to trigger transformation processes, in the perspective of a multiscale and multidisciplinary project-process. A weak, diffuse and participated temporal project, which welcomes temporary, spontaneous and fragile forms of transformation, including the legitimation of existing informal practices, the reactivation of ruins, understood as palimpsests for new uses, the reclaim of the great voids and the definition of a neutral landscape, open to free interpretations and spontaneous practices.
A project based on a methodology that, starting by various forms of direct experience of places, by analysing the territory in its complexity and by the construction of an imaginary made of tales and possible paths, through interpretative mapping and dialogue with local actors, city committees, associations, institutions and citizens, aims to intercept the current public discussion and direct future transformations, starting from necessary transformations
Sviluppo di metodologie per il progetto di ali con profili a curvatura variabile
No full textLAUREA SPECIALISTICAIn questo lavoro viene presentato un metodo per il progetto di profili 2D e ali 3D di tipo morphing, ovvero per l’adattamento di forma, basato su una procedura su due livelli di ottimizzazione. Nel primo livello, viene determinata la forma migliore dell’ala o del profilo tramite un’ottimizzazione vincolata che massimizza l’efficienza aerodinamica e minimizza gli sforzi assiali e flessionali del rivestimento, rispettando vincoli di deformazione/sforzo imposti. Una parametrizzazione compatta denominata CST è stata utilizzata per determinare la forma ottima dei profili. Un’altra tecnica di ottimizzazione è stata usata per il progetto delle ali 3D, basandosi sui risultati ottenuti dalle procedure di minimizzazione 2D dei singoli profili: in questo caso viene ridotta la resistenza aerodinamica a parità di coefficiente di portanza utilizzando un metodo denominato Aero Predictor-Corrector (APC). I risultati sono di aumento di prestazioni in più punti dell’inviluppo di volo per velivoli commerciali da trasporto.
Alcuni esempi pratici sono riportati per dimostrare le funzionalità di questi metodi con l’incremento delle prestazioni del velivolo, in particolare sono trattati un progetto europeo (NOVEMOR) e quello di un nuovo velivolo da trasporto regionale di prossima generazione.
Nel secondo livello viene determinata la migliore configurazione della struttura interna delle forme scelte al primo livello utilizzando un algoritmo genetico per la determinazione di strutture compliant adattabili e flessibili.The purpose of this work is to propose an approach for optimal 2D airfoil morphing design and 3D wing morphing design based on a two levels approach. In the first level, the best deformed shape of a wing or an airfoil is performed by an optimization method. The objective of this method is to maximize the aerodynamic efficient and to minimize the axial and bending skin stresses, respecting some technological limits as stress/strain limits. A compact representation for airfoils, named CST, is used to perform the optimal design. An another optimization technique is used for design the optimal geometry of a 3D wing, using the results of 2D airfoil optimization: in this case it reduced aerodynamic drag at the same lift coefficient using an Aero Predictor-Corrector (APC) method. The results perform the optimization of a commercial aircraft in many points of the flight envelope.
Many practical examples supported and demonstrated the optimizations with an increase of performance, in particular an European Project (NOVEMOR) and a wing of a regional transport aircraft are treated.
In the second level, the best internal structural configuration is obtained using a topological optimization tool based on a genetic algorithm that synthesize a compliant structure able to adapt itself to match the optimal shape coming from the first level
Sviluppo di un setup di caratterizzazione a fatica per microspecchi MEMS ad elevato angolo di scansione
No full textLAUREA MAGISTRALELo sviluppo di microspecchi MEMS vede oggigiorno una costante crescita,
guidata per lo più dall’avanzamento tecnologico nei sistemi per realtà aumentata,
per pico proiezione e per guida autonoma. Per queste applicazioni
risulta di particolare interesse lo sviluppo di microspecchi che permettano
angoli di scansione elevati, pur mantenendo la capacità di operare senza fenomeni
di invecchiamento su miliardi di cicli operativi. È quindi importante
studiare il comportamento a fatica dei microspecchi e individuare i valori
massimi di stress che possono tollerare, senza che l’eventuale accumulo di
danno comprometta il loro funzionamento.
Dopo un’introduzione su diverse tipologie di microspecchi e sul loro
funzionamento (Capitolo 1), verrà presentato il fenomeno della fatica nelle
microstrutture in silicio (Capitolo 2). Verranno in seguito discussi lo sviluppo
e la realizzazione di una scheda elettronica e di una attrezzatura
sperimentale per effettuare test a fatica su microspecchi ad attuazione piezoelettrica
(Capitolo 3). L’ultima parte della Tesi (Capitolo 4) presenterà i
risultati sperimentali. Essi evidenziano una sostanziale assenza di accumulo
di danno, valutata osservando variazioni della frequenza di risonanza
della struttura micromeccanica, fino a oltre un miliardo di cicli per angoli di
scansione ottica superiori a 90°.An increasing growth of the development of MEMS micromirrors is observed
nowadays, mainly driven by the technological progress of systems
for augmented reality, picoprojectors and autonomous vehicles. For these
applications it is important to develop micromirrors with high scanning
angle, that can withstand billions of operating cycles without aging. It is
therefore important to study the effects of fatigue on micromirrors and the
maximum level of stress that can be applied to avoid damage accumulation
that could compromise their operation.
After an introduction on different types of micromirrors and their operation
(Chapter 1), the phenomenon of fatigue on silicon microstructures
will be briefly explained (Chapter 2). In the following part (Chapter 3), the
development and realization of an electronic board and setup to test the
effects of fatigue on piezoelectric micromirrors will be discussed. Finally,
the last part of this thesis (Chapter 4) will present the experimental results.
These results highlight an absence of damage accumulation, evaluated observing
the variations of the resonance frequency of the micro-mechanical
structure during more than a billion of cycles at optical scanning angles
higher than 90°
Sviluppo numerico e validazione sperimentale di un modello di ugelli nebulizzatori di olio lubrificante per un codice di calcolo di compressori a palette
No full textLAUREA MAGISTRALEIl presente elaborato presenta uno studio numerico e sperimentale condotto
su un compressore a palette dotato di un innovativo sistema di iniezione di
olio lubrificante. L'olio, iniettato sotto forma di spray grazie a degli ugelli
nebulizzatori, modera termicamente il processo di compressione e riduce così
l'energia spesa dalla macchina. Per caratterizzare lo scambio termico aria-olio,
risulta fondamentale conoscere la dimensione delle gocce nebulizzate. A
tal fine è stato sviluppato un modello di iniezione che caratterizza tre diverse
tipologie di ugelli (plain orifice, pressure-swirl a cono vuoto e pressure-swirl
a cono pieno) nei termini di portata di olio iniettato e dimensioni delle gocce
prodotte. Tale modello, basato su un'approfondita ricerca bibliografica, viene
implementato in un codice di simulazione per compressori a palette e viene
validato tramite il confronto con dei dati sperimentali ottenendo un errore
medio del 6.4%. Lo studio del processo di atomizzazione è stato approfondito
anche da un punto di vista sperimentale, con lo studio della tecnica laser
PDA (Particle Dynamics Analysis) per la misura delle dimensioni delle gocce
nebulizzate, e l'implementazione di un codice che automatizza l'analisi dei
dati sperimentali ricavati con tale tecnica.
Parallelamente viene condotto uno studio sperimentale per valutare i benefici
associati ad un nuovo statore, progettato con l'intento di aumentare la
portata di aria aspirata dal compressore. Lo statore in questione si distingue
da quello tradizionale per la presenza di quattro fori, che aumentano la
superficie di aspirazione del 25%, e per la diversa configurazione delle luci di
aspirazione, che offrono all'aria aspirata un percorso con minori ostacoli fino
al primo vano chiuso del compressore. Passando dallo statore tradizionale
allo statore innovativo, si è riscontrato un aumento della portata aspirata del
4.1% e un aumento della potenza elettrica assorbita pari allo 0.22%. Il reale
vantaggio connesso al nuovo statore viene quantificato nei termini di potenza
specifica assorbita, che diminuisce del 6.4%.This thesis discerns about a numerical and experimental study on a slinding-vane
rotary compressor. This compressor features a lubricating oil injection
system generating a fine atomization. In this way, the heat transfer from the
air to the oil is maximized and the compression work is reduced accordingly.
Indeed, the purpose of this work is to develop an injection model in order to
describe the quantity and the diameter distribution of oil droplets and quantify
the heat trasnfer inside compression chambers. This model describes
three different nozzles: plain orifice, hollow cone pressure-swirl and full cone
pressure-swirl. Then, the injection model is implemented in a simulation
software and validated with an averege error of 6.4%. Moreover, the Particle
Dynamics Analysis, an experimental laser technique for mesurement of droplet
dimensions, is discussed and analized developing a code that computes
several statistical parameters of sprays.
Furthermore, an experimental campaign is performed to evaluate the performance
of a new stator for the same compressor. The idea behind the design
of this new stator was to increase the air flow rate. This stator features 4
holes that increase the intake section by 25% and a new layout of intake
ports. The use of the new stator shows an increase of air flow rate by 4.1%
and an increase of absorbed electric power by 0.22%. The actual benefit is
quantified by the absorbed specific power that decreases by 6.4%
Design ed implementazione di un sistema esperto per l'individuazione della miglior soluzione di training per piloti di elicottero
No full textLAUREA SPECIALISTICAI sistemi di training per velivoli ad ala rotante sono sistemi in grado di simulare, almeno parzialmente, il comportamento di un elicottero reale, generico o specifico, con l’obiettivo di permettere l’addestramento di piloti all’utilizzo dell’oggetto reale. Esistono diverse soluzioni di questo genere, che partono da proposte più semplici, come sistemi visivi e procedurali, per arrivare ai Full Flight Simulator più evoluti in grado persino di sostituire in toto l’addestramento diretto a bordo dell’elicottero.
Le organizzazioni civili e militari o i clienti privati che hanno la necessità di addestrare e mantenere allenati i propri piloti, o prepararli per missioni specifiche, devono individuare qual è la soluzione più vantaggiosa in termini economici, ma soprattutto più efficace in termini operativi e consona ai propri scopi. L’enorme complessità e la varietà dei velivoli ad ala rotante si ripercuote sugli stessi sistemi di addestramento, incrementando così vertiginosamente la difficoltà di individuare il sistema più idoneo per il cliente.
Lo scopo di questa tesi è quello di sviluppare un Sistema Esperto in grado da una parte di aiutare l’acquirente nella corretta formalizzazione delle sue richieste e dall'altra di verificarne la coerenza, la completezza e, cosa più importante, l'esatta comprensione. Il Sistema Esperto è costituito da una base di conoscenze specialistica contenente il "sapere" necessario ad affrontare e risolvere le problematiche proposte, da un motore inferenziale in grado di supportare e guidare la definizione di requisiti ottimali, gestendo le aree di incertezza ed evidenziando le eventuali contraddizioni o mancanze, e da un applicativo Java per gestire l’integrazione dei livelli e l’interfaccia con l’utente.
Per il design del sistema è stato necessario dapprima analizzare le diverse soluzioni possibili, i numerosi aspetti che entrano in gioco, individuare il metodo più appropriato per risolvere il problema e gli strumenti necessari.
Del sistema progettato è stato sviluppato e testato con successo un prototipo, in grado di mettere in luce tutte le funzionalità progettate e facilmente espandibile secondo le necessità.One major issue for successful development of complex training systems such as flight simulators is the correct understanding of the customer's requirement, where by requirement is not intended only the technical ones (such as credits that you can get from a simulator with a certain certification level), but especially the operational ones.
These requirements, which should find their answer in the technical specifications of the product, very often remain unfulfilled, because of an objective difficulty in understanding the demands that the client expresses itself through its expert, often a pilot, by the company and its technicians, who will implement them in a product.
The purpose of this project is to develop an application called EXPERT (EXpert System to ProvidE Requirement for simulation Trainer) devoted to help the customer and the company in the correct formalization of his claims and at the same time to check the consistency, completeness and, more importantly, the exact understanding. The EXPERT System will consist of a knowledge base containing the specific knowledge needed to address and solve the issues proposed, an inference engine that can support and guide the definition process, managing areas of uncertainty and highlighting any contradictions and shortcomings, and a Java application to manage the integration and interface with the user
Automazione model driven del processo di design e specifica di un catalogo di servizi nell'ambito di un progetto di enterprise application integration
No full textLAUREA MAGISTRALELa disciplina dell'Enterprise Architecture permette di progettare sistemi che per natura risultano ben integrati tra loro. Tuttavia, sistemi legacy e pacchetti applicativi sono parti del panorama IT aziendale che non possono essere ignorate. EAI è un approccio che punta a cucire insieme queste isole di automazione all'interno di sistemi enterprise, offrendone così una visione unificata. MDA si occupa di guardare ai linguaggi di modellazione, non solo come a semplici strumenti di design, ma alla stregua di linguaggi di programmazione. L'obiettivo di questa tesi è quello di mostrare come modelli infomarli possano essere usati come generatori automatici di codice all'interno di un processo di specifica di servizi. Tali modelli, per via dell'alto livello di astrazione con cui sono costruiti, non risultano infatti processabili in maniera automatica dagli strumenti software attualmente disponibili. Nel fare questo, abbiamo raggiunto l'obiettivo di catturare requisiti, far rispettare l'uso di standard architetturali, garantire la tracciabilità e facilitare l'efficace comunicazione tra le aree di business e quelle dell'IT. A questo scopo, abbiamo progettato una metodologia che supporta lo sviluppo di sistemi informativi basati su web, per mezzo dell'applicazione di un insieme di regole di trasformazione ai modelli che rappresentano i sistemi. Questa metodologia è stata in seguito implementata attraverso un prototipo software.
La tesi discute i risultati raggiunti utilizzando il prototipo ideato all'interno di un progetto di EAI industriale.Enterprise Architecture makes it possible to design enterprise systems that by nature are well integrated. However, legacy systems and packaged applications are part of the IT landscape that cannot be ignored.
EAI is an approach to knitting preexisting islands of automation together within enterprise systems.
MDA is about using modelling languages as programming languages rather than merely as design ones.
The goal of this thesis is to show how the usage of informal modelling can be exploited to automatically generate source code within a service specification process. Since these models are built with a high level of abstraction, they cannot be processed by machine-processors, that is, the standard tools currently available.
In doing so, we pursue the goal of capturing the requirements, enforcing the architectural standards, mainteining the traceability, and facilitating the effective communication between the business and the IT areas.
To this aim, we designed a methodology and related software tools to support the Web Information Systems development, through a set of transformation rules.
The thesis discusses results obtained by applying this methodology to an industrial EAI project
Rendiconti dell’Istituto di Matematica dell’Università di Trieste: an International Journal of Mathematics vol.53 (2021)
No full textThe journal Rendiconti dell’Istituto di Matematica dell’Università di Trieste was founded in 1969 by Arno Predonzan, with the aim of publishing original research articles in all fields of mathematics. Rendiconti dell’Istituto di Matematica dell’Universit`a di Trieste has been the first Italian mathematical journal to be published also on-line. The access to the electronic version of the journal is free. All published articles are available on-line. In 2008 the Dipartimento di Matematica e Informatica, the owner of the journal, decided to renew it. The name of the journal however remained unchanged, but the subtitle An International Journal of Mathematics was added. The journal can be obtained by subscription, or by reciprocity with other similar journals. Currently more than 100 exchange agreements with mathematics departments and institutes around the world have been entered in. The articles published by Rendiconti dell’Istituto di Matematica dell’Universit`a di Trieste are reviewed/indexed by MathSciNet, Zentralblatt Math, Scopus, OpenStarTs
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