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    Malfunction analysis of a low head Kaplan turbine by CFD

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    openLa tesi consiste nella ricerca bibliografica e nell'analisi delle problematiche di un mini impianto idroelettrico dotato di turbina Kaplan a basso salto (< 3m). Questa tipologia di turbina risente infatti di cali di potenza e rendimento nel tempo, le cui cause possono essere di varia natura. Lo scopo della tesi è quello di identificare tali cause, mediante l'utilizzo di simulazioni fluidodinamiche, e cercare le possibili soluzioni al problema

    Studio di turbine Kaplan per il recupero energetico di piccoli salti d'acqua

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    LAUREA SPECIALISTICANella tesi si studia un caso concreto di generazione idroelettrica per i piccoli salti d’acqua presenti nelle zone irrigue della pianura padana, si percorrono i passi necessari alla progettazione della turbina, dalla scelta, alla realizzazione dei disegni progettuali della stessa. La tesi verte nello specifico sulla progettazione del distributore, della girante e del diffusore di una turbina Kaplan bi-regolante; la mancanza o la presenza di correlazioni tra loro contrastanti, portano a dover effettuare scelte progettuali che vengono poi verificate nelle conclusioni, tramite elaborazione fluidodinamica, tridimensionale per il distributore e la girante. Parte centrale della tesi è lo studio aerodinamico effettuato sulla pala della turbina in modo da sagomare i profili nel migliore modo possibile. Per tutte le parti della turbina Kaplan si sono calcolate le perdite fluidodinamiche, la resa idraulica e la potenza effettivamente disponibile all’albero.In the thesis i studied a concrete case of hydroelectric generation for small waterfalls in the irrigated areas of the Po Valley, I worked on the necessary steps for the design of the turbine, from the choice to the realization of the technical design itself. The thesis focuses specifically on the design of the distributor, the impeller and the diffuser of a Kaplan turbine bi-adjusting, the lack or excess of correlations with different solutions lead me to make design choices that are verified via results obtained by a fluid dynamic 3D simulation process of the distributor and the impeller. The main part of the work is the study of the aerodynamic shape of the turbine. For all the parts of the Kaplan turbine are calculated fluid losses, hydraulic performance and the power provided to the shaft

    Progetto preliminare di una mini turbina Kaplan. Micro Kaplan Turbine Preliminary Design

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    La prima parte della tesi è composta da una progettazione standard una mini turbina Kaplan. In seguito è stata effettuata una analisi del comportamento effettivo della turbina tramite simulazioni con un software di analisi CFD. Infine, in base ai risultati ottenuti, sono state fatte delle considerazione per una riprogettazione ed ottimizzazione della macchinaope

    Study and design of the OIL FREE drive system for the blades of a Kaplan hydro turbine

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    reservedLa tesi parte dallo studio del sistema attuale di movimentazione oleodinamica delle pale delle turbine Kaplan, del quale vengono approfonditi cinematica, azionamenti e problematiche. Poi, dopo aver preso in considerazione pregi e difetti di diverse alternative, si passa alla progettazione di dettaglio di un nuovo cinematismo che non utilizzi olio al suo interno

    Study and analysis of the malfunction of a low head Kaplan turbine using CFD

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    openLa tesi prevede la ricerca bibliografica e l’analisi delle criticità delle turbine Kaplan introdotte su bassi e bassissimi salti (< 3m). Questa tipologia di turbine risente in maniera particolare di perdite di potenza e rendimento dovute alla configurazione del layout civile ed alle perdite di pressione localizzate che, percentualmente, diventano significative su questi campi di applicazione. Lo scopo della tesi è quello di analizzare le varie soluzioni per la riduzione di questa problematica e le possibili contromisure da mettere in atto. Il lavoro verrà tarato su un impianto esistente che ha evidenziato le problematiche sovra descritte.The thesis includes the bibliographic research and the analysis of the criticalities of Kaplan turbines introduced on low and very low jumps (< 3m). This type of turbine is particularly affected by losses of power and efficiency due to the configuration of the civil layout and the pressure losses localized, percentually, become significant in these fields of application. The aim of the thesis is to analyze the various solutions for the reduction of this problem and the possible countermeasures to be implemented. The work will be calibrated on an existing plant that has highlighted the problems described above

    Assessing New Jersey's Exposure to Sea-Level Rise and Coastal Storms: A Companion Report to the New Jersey Climate Adaptation Alliance Science and Technical Advisory Panel Report

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    The New Jersey Climate Adaptation Alliance Advisory Committee requested that Rutgers University convene a Science and Technical Advisory Panel (STAP) to synthesize for practitioners the most recent climate science needed to inform efforts to increase the resilience of New Jersey’s people, places, and assets (including infrastructure, communities and natural resources) to regional sea-level rise (SLR), changing coastal storms and the resulting flood risk. This companion report to the STAP report provides context for New Jersey citizens, practitioners, and decision makers to better understand how New Jersey municipal decision makers and municipal professionals consider the use of coastal hazard data; how climate change impacts from sea-level rise and changes in coastal storms are being addressed in some other areas of the Northeast; and the degree to which coastal climate change impacts are currently being addressed in New Jersey.Please cite this report as: Kaplan, M., M. Campo, L. Auermuller, and J. Herb. 2016. Assessing New Jersey’s Exposure to Sea-Level Rise and Coastal Storms: A Companion Report to the New Jersey Climate Adaptation Alliance Science and Technical Advisory Panel Report. Prepared for the New Jersey Climate Adaptation Alliance. New Brunswick, NJ: Rutgers University. Support for this work was provided by Kresge Foundation; New Jersey Sea Grant Consortium; and Rutgers Climate Institute

    Marshall H. Kaplan

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    Marshall H. Kaplan, Ph.D., is a Visiting Professor of Aerospace Engineering. He is an expert in space flight technologies, orbital mechanics and space debris issues. In fact, he was the first to study space junk retrieval and was instrumental in the safe reentry of the Skylab Space Station in 1979. He has over four decades of academic and industrial experience, having served as Professor of Aerospace Engineering at the Pennsylvania State University and presented hundreds of courses on space technology and systems. In addition to publishing over 100 papers, reports and articles on aerospace technologies, he is the author of several books, including the internationally used text, Modern Spacecraft Dynamics and Control. Dr. Kaplan is a member of the AIAA Technical Committee on Space Transportation and holds advanced degrees from MIT and Stanford University.https://commons.erau.edu/stm-images/1014/thumbnail.jp

    Copyright, contratto e accesso alla conoscenza: un’analisi comparata = Copyright, contract and access to knowledge: a comparative analysis.

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    Il processo di digitalizzazione e lo sviluppo dei media, stravolgendo il paradigma tradizionale del copyright/diritto d’autore conducono a reazioni opposte. Da un lato, estendendo in vario modo l’ampiezza dell’esclusiva autorale favoriscono l’adozione di regole restrittive di accesso e uso dei contenuti; dall’altro, alimentano le logiche di condivisione, specie in alcune aree di produzione del sapere. Il contratto, pur mutata la propria natura nella dimensione digitale, rappresenta la prima leva per l’affermazione di tali divergenti dinamiche, che, in entrambe le direzioni, riguardano anche la circolazione della conoscenza scientifica. Nel senso dell’apertura, lo strumento negoziale consente di perseguire i principi affermati dal movimento dell’Open Access (OA), abbattendo le barriere economiche e giuridiche all’accesso e utilizzo dei contenuti. Dal deposito e pubblicazione su archivi istituzionali e disciplinari di opere transitate già attraverso i canali editoriali convenzionali, comunemente definita green road, alla pubblicazione su riviste ad accesso aperto, gold road, il fenomeno si sviluppa dal basso verso l’alto grazie alle dichiarazioni di principio e alle norme informali che hanno sin ora guidato le comunità accademiche nell’affermazione dell’OA. Di recente, tuttavia, i principi dell’OA sono oggetto di attenzione da parte del decisore pubblico che, pur timidamente, ne “impone” l’attuazione a tutte le comunità accademiche. Eppure, il diritto formale non sembra da solo sufficiente: è soltanto il primo tassello di una disciplina organica tesa a definire regole e incentivi per la produzione e la disseminazione della conoscenza scientifica, allo scopo di bilanciare la libertà “accademica” con il diritto di accesso alla conoscenza. = ENGLISH VERSION = Along with a comparative perspective that takes account of the U.S. and Italian law, this work aims to explore the interface between copyright and contract lae in publishing process. In the current publishing environment, contracts and technology play a dominant role in the exploitation of copyrighted works. Publishers are granted by assignment of all copyright rights to reproduce and publish the work, but also to exercise control over its contents through technological protection measures. At the same time, mass digitization allows libraries and other organizations to make contents available online, which it entails a redefinition of the traditional publishing process and introduces new players to the scene (e.g., Google Books). Hence, technology proves to be a powerful instrument for the spread of knowledge and it is on this pattern that Open Access (OA) is rapidly gaining ground. Mostly based on a bottom-up approach that is on soft law, institutional policies and contracts, OA designs a new legal environment targeting the objectives of free accessibility, further distribution, and proper archiving of publications. These aims can be achieved through the creation of new open access business models to publish on OA journals (gold road) or to self-archive in institutional or disciplinary repositories works that have been originally published in conventional journals (green road). However, in order for OA to be fully developed it is necessary to devise a principled and feasible approach to the dissemination of scholarly works against the current social, economic and legal background. Indeed, the importance of OA is steadily recognized by legislators who integrate OA provisions into their legal system. This is an innovation of great significance, which was first fostered in the USA, and then extended in some European countries such as Italy and Germany in the European framework. Nevertheless, considering the different law systems, the formal law need to be combined with national strategies and institutional policies providing adequate incentives to the authors, while also promoting academic freedom and the right to knowledge access

    APPLICATIONS OF COUPLED RESONATORS IN PHOTONIC INTEGRATED CIRCUITS

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    Progress in photonic integrated circuits (PICs) enables contemporary solutions that cover more and more technology areas, including optical networking, computing systems and sensing. The capabilities of PICs continuously enrich thanks to the introduction of new photonic circuit elements. Among them, Micro Ring Resonators (MMRs) receive particular interest because of their wide range of functional properties that can serve to implement, e.g., integrated wavelength routers, lasers and sensors. The interaction of two or more optical modes by cascading multiple resonators leads to more sophisticated photonic applications through manipulation of the resonances and consequent flexible modification of the spectrum. This dissertation investigates the potential benefits of a novel configuration of coupled resonators, which can act as photonic switching element, reflector and sensor. As opposed to previously reported coupled resonators, the proposed device consists of double MRRs that are indirectly coupled through a central bus waveguide and a crossing. This configuration, Indirectly Coupled Resonators (ICR), can carry out versatile photonic functions that are the subjects of the presented research. The studied devices were fabricated in two different integration technology platforms, the InP-membrane-on-silicon (IMOS) and Silicon-On-Insulator (SOI). The wavelength routing properties of ICR are first examined in the context of the next generation Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer (ROADM) for implementing flexible optical networks in wavelength division multiplexing technology. As a result of non-reciprocal wavelength routing behaviour, the ICR based switching fabric can combine the Add and Drop functions in a single transponder aggregator and therefore introduce bidirectional communication in ROADM systems that can reduce circuitry cost. Furthermore, the scalability analysis of an ICR based wavelength router topology is presented and compared with the conventional topology (λ-router) used in photonic Network-on-Chip applications. According to the topological analysis, ICR based routers can reduce the number of resonators required to construct such networks up to ∼ 50%, as the number of connected ports increases. Then, the presented device is analysed considering its reflection properties. By performing phase synchronization of the two coupled resonators, it is possible to implement a wavelength reflector. The single wavelength reflection is experimentally demonstrated using the ICR fabricated in SOI technology. The critical conditions that exhibit such operational regimes are addressed. The measurements show that thermally detuned reflected wavelengths over a 37 nm of wavelength span can have very narrow bandwidths (∼ 50 pm), which correspond to quality factor of ∼ 30,000. Additionally, multiple wavelength reflections are also experimentally demonstrated by the racetrack ICR fabricated in IMOS technology. Finally, a novel optical sensing scheme based on ICR is proposed. The scheme can execute data extraction from the sensor via either resonance shifts or intensity enhancements in the spectra of sensing signal relative to the reference signal. Therefore, this scheme is referred to as differential optical sensing. The differential sensing can pave the way of performing sensor calibration on-chip via an integrated heater on reference resonator. The performance comparison between conventional single ring and ICR based sensing schemes obtained from a suitably developed analytical model is presented. Overall, the results presented in this thesis reveal the diverse capabilities of indirectly coupled resonators, mostly aiming at introducing a new building block for photonic integrated circuits.I continui progressi dell’ottica integrata e della fotonica consentono soluzioni alla avanguardia in campi di applicazione sempre più vasti. Le funzionalità dei Circuiti Fotonici Integrati (PIC) si arricchiscono continuamente grazie all'introduzione di nuovi elementi circuitali realizzati mediante dispositivi fotonici. Tra questi, i Risonatori ad Anello (Micro Ring Resonator - MMR) stanno suscitando un interesse particolare grazie alla loro vasta gamma di proprietà funzionali che possono servire per implementare, ad esempio, router, laser e sensori. L'interazione di queste funzionalità, ottenibile mediante la disposizione in cascata di più risonatori, porta ad applicazioni sempre più sofisticate, che sfruttano la manipolazione delle risonanze e la conseguente modifica flessibile dello spettro di trasmissione dei dispositivi così realizzati. Questa tesi propone un dispositivo innovativo basato su una particolare configurazione di risonatori accoppiati e ne analizza i potenziali benefici. Il dispositivo proposto può agire, a seconda della configurazione, come elemento di commutazione, come riflettore e come sensore. A differenza dei dispositivi proposti in letteratura basati su risonatori accoppiati direttamente, quello che viene presentato in questa tesi è costituito da una coppia di risuonatori interagenti in modo indiretto attraverso una guida d'onda. Questa topologia, definita come “Risonatori ad accoppiamento indiretto (Indirectly Coupled Resonators - ICR)”, grazie alla sua versatilità può svolgere funzionalità differenti, la cui indagine costituisce il tema portante di questa tesi. I dispositivi sviluppati in questi anni sono stati fabbricati utilizzando due piattaforme tecnologiche: InP-membrane-on-silicon (IMOS) e Silicon-On-Insulator (SOI). Il dispositivo proposto viene inizialmente analizzato quando configurato come router per reti ottiche flessibili (reti elastiche), in cui può essere impiegato come add/drop multiplexer riconfigurabile (ROADM). Grazie al comportamento non reciproco in lunghezza d’onda, questo dispositivo può combinare le funzioni di Add/Drop in un unico aggregatore bidirezionale. Viene poi presentata l’analisi della scalabilità e definita una tipologia di router per applicazioni nelle Network-on-chip ottiche. Secondo l'analisi topologica svolta in questa tesi, i router basati su topologie ICR possono ridurre fino al ∼ 50% il numero di risonatori necessari, a parità di numero di porte. Viene poi proposto l’utilizzo di tale dispositivo come riflettore ottenibile, a parità di topologia, eseguendo la sincronizzazione dei due risonatori. Le misure sono state effettuate con dispositivi fabbricati in tecnologia SOI e mostrano la possibilità di sintonizzare il riflettore in un range di lunghezze d’onda di 37 nm. Le riflessioni possono avere larghezze di banda molto strette (∼ 50 pm), corrispondenti ad un fattore di qualità di ∼ 30.000. La possibilità di ottenere riflessioni su lunghezze d’onda multiple è stata invece verificata utilizzando risonatori racetrack con raggi identici e fabbricati in tecnologia IMOS. Nell’ultima parte della tesi viene invece analizzato, attraverso l’utilizzo di modelli matematici, l’impiego di tale dispositivo in ambito sensoristico. Viene proposto uno schema di funzionamento differenziale, interrogabile in lunghezza d’onda ed in intensità. La tecnica differenziale impiegata consente l’esecuzione della calibrazione del dispositivo direttamente su chip, semplificando così la taratura dello stesso. Le prestazioni del sensore sono confrontate, attraverso modellizzazione numerica, con quelle di sensori risonanti convenzionali. I risultati presentati in questa tesi rivelano le molteplici proprietà dei risonatori accoppiati indirettamente, che possono dunque costituire un nuovo blocco funzionale per i circuiti integrati fotonici

    Judge Richard Kaplan and Lou Carter papers, undated, 1923-2014.

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    Max and Anna Kaplan immigrated to the United States from Russia between 1899 and 1902, settling in the Boston area. The bulk of the collection focuses on the activities of their sons Richard S. Kaplan, an attorney, judge, and author in Gary, Indiana, and Louis Kaplan (known professionally as Lou Carter), a jazz drummer and band leader. The collection contains official documents, including Max and Anna’s naturalization papers, news clippings concerning the two brothers, and photographs, primarily of the Carter orchestra.This collection is located at the American Jewish Historical Society located in Boston. For information on accessing collections at AJHS Boston please visit their website at: http://www.ajhsboston.org/index.htm.Donated by Patricia Trzepacz-Bradley,Patricia Trzepacz-BradleyBSLW RDA ENRICHEDBSLW Authority Control Project - 04-06-2017
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