Spelling suggestions: "subject:"barriers"" "subject:"carriers""
481 |
Encapsulation of Lactobacillus rhamnosus GG into hybrid alginate-silica microparticles / Encapsulation de Lactobacillus rhamnosus GG dans des microparticules hybrides composées d’alginate et de siliceHaffner, Fernanda Bianca 07 July 2017 (has links)
L’administration d’aliments fonctionnels contenant des cellules probiotiques est une des voies de rétablissement de l'équilibre du microbiota. Pour assurer la protection des probiotiques pendant la transformation des aliments et le passage gastro-intestinal, l'encapsulation est essentielle. Nous proposons ici des supports hybrides à base de silice en tant que nouveaux systèmes d’encapsulation de probiotiques. Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) a été choisi comme modèle de bactéries probiotiques et l'alginate comme polymère prébiotique. Deux types de supports ont été préparés, soit par émulsification, soit par électrospraying: (i) des billes hybrides de 10-30 μm dans lesquelles les bactéries étaient en contact direct avec un mélange d'alginate et de silice et (ii) des particules cœur-couronne de 200-600 μm dans lesquelles les bactéries sont d'abord encapsulées dans un gel d'alginate, puis recouvertes d'une couche de silice. La viabilité des LGG a été efficacement maintenue seulement dans les particules cœur-couronne, dans lesquelles LGG n’ont pas était directement exposées à la silice. Ces prototypes cargo ont permis la protection de LGG pendant le stockage dans la bière ou le jus de pomme, ainsi que pendant le passage à travers le tractus gastro-intestinal. En outre, les LGG libérées dans un écosystème fécal se sont multipliées au détriment des autres membres de la communauté de Lactobacilli. Cette étude offre donc une preuve de concept quant à la potentialité des systèmes hybrides silice/biopolymère pour l'administration orale de bactéries probiotiques / One way to reestablish the microbiota equilibrium is to administrate a functional food containing probiotic cells. To insure protection of the living matter during the food processing and the gastrointestinal passage, encapsulation is essential. Herein we propose silica-based hybrid carriers as new probiotic delivery systems. Lactobacillus rhamnosus GG (LGG) was chosen as a model probiotic bacteria and alginate as prebiotic polymer. Two types of carriers were prepared either by emulsification or by electrospraying: (i) hybrid beads of 10-30 m in which the bacteria was in direct contact with a mixture of alginate and silica and (ii) core-shell beads of 200-600 m in which the bacteria are first embedded in an aqueous core of alginate, then coated with a silica shell. The viability of LGG was efficiently maintained only in core-shell particles, in which LGG was not directly exposed to silica. Those core-shell prototype carriers allowed the protection of LGG during storage in beer or apple juice, and during the passage through the gastrointestinal tract. Additionally the LGG released in the colon outcompete other members of the Lactobacilli community and it was able to thrive within a fecal ecosystem. This study offers thus a proof of concept for the potential use of hybrid silica/biopolymer systems in oral delivery of probiotic bacteria
|
482 |
Příprava a hodnocení lipidických nanočástic jako nosičů léčiv / Preparation and evaluation of lipid based nanoparticles as drug carriersKučerová, Kateřina January 2020 (has links)
Charles University in Prague, Faculty of Pharmacy in Hradci Králové Department of: Pharmaceutical Technology Supervisor: PharmDr. Ondřej Holas, Ph.D. Consultant: Mgr. Jana Kubačková Student: Kateřina Kučerová Title of thesis: Preparation and evaluation of lipid based nanoparticles as drug carriers Solid lipid nanoparticles (SLN) and nanostructured lipid carriers (NLC) are promising drug delivery systems. Their capability to encapsulate both hydrophilic and lipophilic molecules, biocompatibility and biodegradability of lipids make them a suitable alternative for well-established drug carries. The aim of this thesis was to determine suitable ratios of composition of nanoparticles with acceptable properties (especially reduced size and polydispersity, high zeta potential absolute values), to investigate status and thermodynamic behaviour of the nanoparticles and lipids used and to examine drug encapsulation efficiency. Nanoprecipitation method was used to prepare nanoparticles from stearic acid as a solid lipid and in the case of NLC preparation isopropyl myristate as a liquid lipid was used. Kolliphor® P 188 as a surfactant and Span® 20 as a co-surfactant were the best choice to meet intended characteristics. It was shown that usually lower the concentration of surfactant and co-surfactant was the...
|
483 |
Lipidické nanočástice jako platforma pro dodání léčiv / Lipid based nanoparticles: drug delivery platformVoldřichová, Lenka January 2020 (has links)
Charles University in Prague, Faculty of Pharmacy in Hradec Králové Department of: Pharmaceutical Technology Supervisor: PharmDr. Ondřej Holas, Ph.D. Consultant: Mgr. Jana Kubačková Student: Lenka Voldřichová Title of thesis: Lipid based nanoparticles: drug delivery platform Lipic nanoparticles, as newly developed dosage forms, can overcome many drawbacks of conventional dosage forms. Their potential can be utilized in particular for prolonged, controlled and targeted release. They can also increase the bioavailability of drugs, especially those with poor solubility and also allow targeting, which causes increased accumulation of lipid nanoparticles in certain tissues compared to other tissues. nanoparticles suitable for drug encapsulation. The particles were prepared by the emulsion evaporation method. Their characterization was performed using a Zetasizer, which measured the particle size and the zeta potential. The properties of the formulations were evaluated in terms of nanoparticle size, polydispersity, zeta potential, and formulation properties. Differencial scanning calorimetry analysis was also performed on selected formulations. The selected final formulation was composed of 25 mg glycerol monostearate, 10 mg isopropyl myristate, 15 mg lecithin and Kolliphor P188 0,1% solution....
|
484 |
Vysoce uspořádané tenké vrstvy oxidu kobaltu pro modelovou katalýzu / Highly ordered cobalt oxide thin films for model catalysisRonovský, Michal January 2020 (has links)
Hydrogen processing is becoming increasingly important not only in the production of electricity but also during its accumulation. One of the energy storage options are liquid organic hydrogen carriers (LOHC). The main drawback of LOHC is the need for a large amount of thermal energy to release molecular hydrogen. We can bypass this issue using heterogeneous catalysis by transferring hydrogen from LOHC to acetone and using the produced 2-propanol (IPA) in the fuel cell. This innovative strategy of getting electri- cal energy from LOHC can be potentially energetically neutral. In this work, we studied highly ordered Co3O4(111) model catalysts for IPA oxidation in the as-prepared state and enhanced with platinum (Pt) nanoparticles. Catalysts were prepared by Physical Vapour Deposition (PVD) and further investigated by means of Low Energy Electron Diffrac- tion (LEED), X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Scanning Tunneling Microscopy (STM) and Temperature Programmed Desorption (TPD). The nucleation process of Pt on the as-prepared Co3O4(111) surface was studied by depositing low amounts 0.04 and 0.13 monolayer (ML) of Pt, that create clusters as small as 2 or 3 atoms with no need for a special nucleation site. We have identified the formation of Pt-induced defects in the atomically flat cobalt oxide...
|
485 |
Une méthodologie de conception pour l’immunisation des circuits intégrés HV/HT contre les couplages de substrat pour les applications automobiles / A methodology for analysis and verification of the substrate noise coupling in HV/HT integrated circuits for automotive applicationsMoursy, Yasser Yousry 20 May 2016 (has links)
L’industrie automobile est un marché en pleine croissance pour les circuits intégrés de puissance. Les circuits intégrés de puissance sont des systèmes électroniques miniatures qui apportent de nouvelles fonctionnalités aux véhicules. La robustesse et la fiabilité des produits électroniques embarqués dans les véhicules sont des enjeux majeurs. Il arrive pourtant que des défaillances dues au couplage par le bruit de substrat se produisent après la fabrication. L’origine de ce bruit de substrat vient de l’injection de porteurs majoritaires (trous) et minoritaires (électrons). Dans la première partie de cette thèse, nous étudions une nouvelle technique de modélisation proposée par un groupe de recherche à l’EPFL. Cette modélisation permet d’extraire les composants parasites du substrat en tenant compte des porteurs majoritaires et minoritaires. Un outil de CAO (AUTOMICS) a été développé par notre équipe à l’UPMC et est utilisé pour extraire le réseau des composants parasites de substrat s’appuyant sur les modèles de l’EPFL. Dans la deuxième partie de ce travail, nous introduisons une nouvelle méthodologie pour la conception des circuits intégrés de puissance et l’analyse des défaillances avec l’outil AUTOMICS. Nous mettons en évidence les défaillances dues à un couplage par les porteurs minoritaires dans le substrat (électrons). La méthodologie proposée est validée sur un cas d’étude industriel. Ce cas d’étude a été conçu par l’entreprise ams et validé par l’entreprise Valeo. Ce cas d’étude a un problème latch-up. Ce problème n’a pas été identifié par des simulations électriques SPICE classiques. Grâce à notre méthode, nous sommes parvenus à reproduire le phénomène de latch-up dans l’environnement de simulation SPICE. La troisième partie de ce travail présente le fonctionnement et la conception au niveau circuit d’un convertisseur de tension DC-DC. Le circuit a été fabriqué en utilisant la technologie HVCMOS 0.35μm. Nous avons modélisé l’effet du couplage par les courants de substrat entre l’agresseur et la victime et présentons des résultats de simulation cohérents avec les mesures. / Automotive industry is a growing market for smart power integrated circuits (ICs). The smart power ICs miniaturize the electronic systems and improve their functionality for the vehicles. Product robustness and reliability in smart power ICs are vital aspects in automotive applications. However, failures due to substrate noise coupling are still reported in tests after fabrication. The sources of this noise are the injection of majority and minority carriers in the substrate. The majority carriers’ propagation is well modeled, however, the minority carriers’ propagation cannot be modeled by the conventional modeling techniques. In the first part of this work, we explore a new modeling technique proposed by a research group in EPFL. It relies on models that are capable of maintaining the minority carriers’ concentration and gradient. It allows the substrate parasitic extraction taking into account both majority and minority carriers. A CAD tool (AUTOMICS) is developed by our team at UPMC and is used to extract the substrate parasitic network encapsulating the new modeling technique. In the second part of this work, we introduce a new methodology for smart power ICs design and failure analysis using the tool. It focuses on failures due to minority carriers coupling. The proposed methodology is validated on an industrial test case (AUTOCHIP1). This test case was designed in ams and validated by Valeo. This test case suffers from a latch-up problem. This problem is not recognized by conventional simulations. Using our methodology, we manage to reproduce the behavior in simulation environment. The third part of this work presents system and circuit level design for a DC-DC buck converter. This system is considered as a complex system to validate our proposed methodology. The circuit was fabricated using 0.35 µm HVCMOS technology. The high voltage switches serve as aggressors injecting minority carriers in the substrate. An analog sensitive circuit, which is the bandgap, is considered as a victim. The effect of the substrate coupling is studied and simulation results show acceptable consistency with the measurements.
|
486 |
Experimental Study of Flow Fields in Moving Bed Biofilm Reactors / Experimentell Studie av Flödesfält i Biofilmsreaktorer med Rörlig BäddChew, Shea Nee January 2023 (has links)
With the rise in global energy prices, as well as energy consumption being the largest source of greenhouse gas emissions, biofilm-based systems utilized for wastewater treatment, such as moving bed biofilm reactors (MBBRs), have grown in popularity for their lower energy consumption compared to conventional activated sludge processes. However, this technology requires large amounts of energy to constantly distribute and suspend its biofilm carrier within the reactor by either aerators or mechanical mixers. Many studies have been done on optimizing the aeration systems, but limited research has been focused on the mechanical mixing systems. This master’s thesis project aims to narrow the research and data gaps in MBBR mechanical mixing by conducting scaled-down experiments to study the influence of different mixer configurations on carrier’s flow fields in a reactor tank. The main objective is to determine the conditions for good carrier mixing and their energy use efficiency. Other objectives include determining the effects of scaling on carrier flow fields and whether the experimental results can be used to help develop and validate MBBR computational fluid dynamics (CFD) models. The results showed that good carrier mixing occurred in conditions where (1) mixer height was 3 cm from the bottom of the tank, had no inclinations and positioned along a long wall; (2) mixer flows could maintain their momentum; (3) sufficient length was given for mixer jet streams to develop and widen; (4) there was a dual presence of vertical flow loops and horizontal bulk flow loops; (5) 2 mixers did not result in counter- rotating flows; and (6) 2 mixers were not positioned in one corner of the tank. The effects of scaling did not impact the carrier flow fields and was determine by comparing the experimental results from this study with the results from a previous experiment that utilized a smaller tank. The results from this study could qualitatively match with the results of the CFD model. Limitations that occurred during the study when trying to define “good mixing” were also discussed. Lastly, the thesis ends with stating future work and recommendations. / Med stigande globala energipriser och en energiförbrukning som är den största källan till utsläpp av växthusgaser, har biofilmbaserade system för avloppsvattenrening, t.ex. biofilmsreaktorer med rörlig bädd (MBBR), ökat i popularitet tack vare sin lägre energiförbrukning jämfört med konventionella processer med aktivt slam. Denna teknik kräver dock stora mängder energi för att ständigt distribuera och suspendera biofilmbäraren i reaktorn med hjälp av antingen luftare eller mekaniska blandare. Många studier har gjorts för att optimera luftningssystemen, men begränsad forskning har fokuserats på de mekaniska blandningssystemen. Detta examensarbete syftar till att minska forsknings- och dataluckorna inom mekanisk blandning i MBBR genom att genomföra nedskalade experiment för att studera hur olika blandarkonfigurationer påverkar bärarens flödesfält i en reaktortank.Huvudsyftet är att fastställa villkoren för god blandning av bärare och deras energianvändningseffektivitet. Andra mål är att fastställa effekterna av skalning på bärarnas flödesfält och om de experimentella resultaten kan användas för att utveckla och validera CFD-modeller (Computational Fluid Dynamics) för MBBR. Resultaten visade att god bärarblandning inträffade under förhållanden där (1) blandarhöjden var 3 cm från tankens botten, utan lutningar och placerad längs en lång vägg; (2) blandarflöden kunde behålla sitt momentum; (3) tillräcklig längd gavs för blandarjetströmmar att utvecklas och breddas; (4) det fanns en dubbel närvaro av vertikala flödesslingor och horisontella bulkflödesslingor; (5) 2 blandare inte resulterade i motroterande flöden; och (6) 2 blandare inte placerades i ett hörn av tanken. Effekterna av skalning påverkade inte bärarens flödesfält och fastställdes genom att jämföra de experimentella resultaten från denna studie med resultaten från ett tidigare experiment som använde en mindre tank. Resultaten från denna studie kunde kvalitativt matchas med resultaten från CFD-modellen. Begränsningar som uppstod under studien när man försökte definiera "bra blandning" diskuterades också. Slutligen avslutas avhandlingen med att ange framtida arbete och rekommendationer.
|
487 |
Formulation and characterization of lipid-based nanocarriers for the delivery of antimicrobial peptideSaha, Srijani January 2022 (has links)
Bakterier som är resistenta mot antibiotika har de senaste åren blivit ett stort hot mot mänskligheten. Att utveckla nya antibiotikaläkemedel är väldigt tidskrävande samt kommer med en dyr prislapp. Det är några av anledningarna att forskare har inriktat sig på antimikrobiella peptider (AMPs) som ett alternativ till traditionella antibiotika. Dessa peptider finns i alla levande organismer och uppvisar en snabb och ospecifik mekanism. Vidare så är de mindre benägna att utveckla resistens hos bakterierna. Däremot så har dessa AMPar visat sig ha låg stabilitet och en del toxiska biverkningar. Olika typer av nanobärare kan användas för att överkomma dessa kommakortanden. Syftet med denna studie var att utveckla en optimerad nanobärare för AMPen AP114. Peptiden har blivit inkluderad i nanostrukturerade lipidbärare (NLC) samt liposomer. Dessa har producerats med smält emulsifieringsmetod och lösningsinjektion metoden. De fysikalkemiska karaktäristik hos olika blanka samt AP115 laddade nanoformuleringar har analyserats samt jämförts. Resultaten indikerade att liposomformuleringarna hade den lägsta partikelstorleken och storleksfördelning men en kontrollerad in vitro frisättning av peptiden över 48 timmar. Generellt, så indikerar de preliminära resultaten en potential nanoformulering för peptiden AP114. / In the past few years, bacterial resistance to antibiotics has posed a major threat to humankind. Development of substitutes for traditional antibiotics is a highly time consuming and expensive venture. For this reason, researchers are focusing on using antimicrobial peptides (AMP) as an alternate. These peptides are found in all living organisms and exhibit a fast and non-targeted mechanism of action. Besides, they are less susceptible to microbial resistance. However, these therapeutic peptides are not stable and have toxic side effects. To overcome these limitations, drug delivery systems have been explored. In this study, the aim was to develop an optimized drug delivery system for AP114. The peptide has been encapsulated in nanostructured lipid carriers (NLC) and liposomes, produced by melt emulsification method and solvent injection method, respectively. The physicochemical characterization of different blank and AP114 loaded nanoformulations were analyzed and compared. The results indicated the liposome samples to have the lowest particle size distribution and polydispersity, with a controlled in vitro release of the peptide over 48 hours. Overall, these preliminary findings suggest a promising potential for the formulation of a nanocarrier for AP114 peptide.
|
488 |
O2 Carrier Facilitated O2 Transport in a Hepatic Hollow Fiber BioreactorChen, Guo 01 November 2010 (has links)
No description available.
|
489 |
Standardiserad hantering av återanvändbara lastbärare : En fallstudie på Dynapac Compaction Equipment AB / Standardized management of reuseable load carries : A case study at Dynapac Compaction Equipment ABAlderin Hedfelt, Frida, Tropp, Elin, Wickholm, Maja January 2024 (has links)
Bakgrund: Dynapac har använt återanvändbara lastbärare sedan 1980-talet, då de implementerade lastbärare för däck. Lastbärare används främst till att leverera gods och den centrala ståndpunkten är att det ska finnas en tillgänglighet på lastbärare för att kunna leverera godset i tid. Lastbärarna skickas sedan tillbaka till leverantören efter att godset har använts under hela produktionskedjan. Dynapac upplever stora problem när det gäller informationsflödet för deras återanvändbara lastbärare. Dynapac inte har något tillvägagångsätt att spåra dem, och de vet inte heller hur många lastbärare de äger eller vart de befinner sig. Syfte: Syftet med studien är att utifrån Dynapacs hantering av återanvändbara lastbärare, föreslå en standardiserad rutin för de interna processer där lastbärare återfinns. Metod: Studien baseras på en kvalitativ fallstudie på Dynapac Compaction Equipment AB, där data samlats in genom semi-strukturerade intervjuer och observationer. Urvalet för de semi-strukturerade intervjuerna baserades på ett målstyrt urval, där respondenterna specifikt valdes ut för att få fram representativ information till studien. Resultat: Studien identifierade ett antal brister angående hanteringen av de återanvändbara lastbärarna. Bristerna har resulterat i faktumet att Dynapac är inkapabla att veta antalet lastbärare de äger eller hur många modeller som finns. Problemen som upptäcktes anses till stor del kunna standardiseras med hjälp av ett register över lastbärarna tillsammans med RFID-teknologi som kan integreras med Dynapacs affärssystem SAP. / Context: Dynapac have been using reusable load carriers since the 1980s, when they implemented carriers for tires. The load carriers are mainly used to deliver goods, and the central position is that there must be an availability of the load carriers to be able to deliver the goods on time. The load carriers are being shipped back to the supplier after the goods have been used in the assembly line. Dynapac is experiencing significant issues regarding the information flow of their reusable load carrier. They have no way of tracking or tracing the carriers, neither do they know how many carriers they own nor where they are. Purpose: The purpose of the study is to propose a standardized routine for the internal processes involving load carriers, based on Dynapacs current processes for handling reuseable load carriers. Method: The study constitutes a qualitative case study at Dynapac Compaction Equipment AB, where data has been collected through semi-structured interviews and observations. The selection for the interviews was based on targeted selection in order to obtain representative information for the final results of the study. Results: The study identified several different deficiencies regarding the management of reuseable load carriers. The problems that were discovered can be standardized with the help of a register or index combined with RFID-technology that can be integrated with Dynapacs business system SAP. With the implementation of a register, can Dynapac also introduce continuous inventory to keep the problem from appearing again.
|
490 |
Theoretical and experimental study on the autoignition phenomena of homogeneous reactive mixturesLópez Pintor, Darío 07 November 2017 (has links)
The main objective of this Thesis is the study of the autoignition phenomenon of reactive mixtures from a theoretical and experimental point of view. A wide parametric study has been carried out in a Rapid Compression-Expansion Machine (RCEM) for different initial temperatures, compression ratios, equivalence ratios and molar fractions of oxygen (by using synthetic EGR) for different fuels. The ignition delay referred to cool flames (if it can be identified), as well as the ignition delay referred to the high-temperature stage of the ignition, have been experimentally obtained and their trends have been explained regarding the chemical kinetics of each fuel.
The different effects of the species that compose the synthetic EGR on the ignition delay have been studied, decoupling the thermodynamic effects from the chemical ones. Different compositions have been taken into account to generate the synthetic EGR, and validation limits have been obtained for each mixture. The thermodynamic and the chemical effects have shown to be opposed, while the dominant one is different depending on the working temperature.
Several chemical kinetic mechanisms have been validated by comparison to the experimental results. A detailed mechanism for iso-octane and n-heptane blends and a reduced mechanisms for n-dodecane have been analyzed. Moreover, a sub-model for the generation and decay of excited OH* has been validated by comparison to chemiluminescence and spectroscopy results.
The different radiation sources have been studied for iso-octane and n-heptane by means of spectroscopy techniques. Besides, chemiluminescence measurements filtered at 310nm (OH* emission wavelength) have been performed in order to analyze the generalization and propagation velocity of the autoignition front. The ignition propagation has shown to depend on the thermodynamic conditions reached in the combustion chamber when the first ignition spot occurs and not on the global reactivity of the mixture. Furthermore, two different radiation sources have been found at 310nm in the spectroscopic analysis depending on the ignition intensity: the decay of the OH* radical from excited to ground state and the oxidation of CO to CO2 (CO continuum). However, these optical techniques have been applied only in the experiments carried out with iso-octane and n-heptane due to technical limitations.
Finally, a new predictive model has been theoretically developed starting from the Glassman's model for autoignition. This method is based on modeling the accumulation rate of chain carriers up to reach their critical concentration (obtaining the ignition delay referred to cool flames) and, afterwards, modeling the disappearance rate of such chain carriers up to their consumption (when the maximum heat release rate is reached, obtaining the ignition delay referred to the high-temperature stage of the process). The predictive capability of the model has been compared to the ability of other methods that can be found in the literature, such as the Livengood & Wu integral method. The validity of each method has been tested, defining a working methodology to obtain reasonable predictions for the ignition delay. / El objetivo de esta Tesis Doctoral es el estudio del fenómeno de autoencendido de mezclas reactivas desde un punto de vista teórico y experimental. Se ha realizado un amplio estudio paramétrico en una Máquina de Compresión-Expansión Rápida (RCEM por sus siglas en inglés) barriendo diversas temperaturas iniciales, relaciones de compresión, dosados relativos y fracciones molares de oxígeno (mediante el uso de EGR sintético) para distintos combustibles. El tiempo de retraso del fenómeno de llamas frías (en el caso de existir), así como el tiempo de retraso de la etapa de alta temperatura, han sido obtenidos experimentalmente y sus tendencias explicadas mediante cinética química.
Se han estudiado los diferentes efectos de las distintas especies involucradas en el EGR sintético sobre el tiempo de retraso, desligando aquellos de carácter termodinámico de los efectos puramente químicos. Se han tenido en cuenta distintas composiciones para definir dicho EGR, estableciendo límites de validez para cada una de las mezclas propuestas. Los efectos termodinámicos y químicos resultaron ser opuestos, siendo dominante uno u otro a distintos rangos de temperatura de trabajo.
Varios mecanismos de cinética química han sido validados gracias a los resultados experimentales obtenidos. Además de un mecanismo detallado para mezclas PRF de iso-octano y n-heptano, se ha llevado a cabo la validación de otro mecanismo simplificado para el n-dodecano. Por otro lado, un submodelo de formación y decaimiento de OH* excitado ha sido validado contra resultados de quimioluminiscencia y espectroscopía.
Se han estudiado las diferentes fuentes de radiación del proceso de autoencendido para el iso-octano y el n-heptano mediante técnicas de espectroscopía. Además, se han realizado medidas de quimioluminiscencia filtrada a 310nm (longitud de onda de emisión del radical OH*) para el análisis de la generalización y velocidad de propagación del frente de autoencendido. La propagación del encendido ha mostrado ser dependiente de las condiciones termodinámicas alcanzadas en la cámara de combustión en el instante de ignición más que de la reactividad de la mezcla. Se han encontrado dos fuentes de radiación distintas a 310nm mediante espectroscopía, dependiendo de la intensidad del encendido: el decaimiento del radical OH* de estado excitado a estado natural y la oxidación del CO a CO2 (continuo del CO). No obstante, estas técnicas han sido utilizadas solamente para los dos combustibles de referencia de la escala de octanaje debido a limitaciones técnicas.
Finalmente, se ha desarrollado un nuevo modelo predictivo de manera teórica partiendo del modelo de Glassman para el autoencendido. Este método se basa en modelar primero la tasa de acumulación de portadores de cadena hasta su concentración crítica (obteniendo así el tiempo de retraso referido a la etapa de llamas frías) y, tras dicho instante, modelar la tasa de consumo de dichos portadores de cadena hasta su completa desaparición (instante en el cual se produce la máxima exotermia del proceso, prediciendo el tiempo de retraso referido a la etapa de alta temperatura del encendido). La capacidad predictiva del modelo ha sido comprobada para cada uno de los seis combustibles ensayados. Además, dicha capacidad predictiva ha sido comparada con la de otros métodos existentes en la literatura, como la integral de Livengood & Wu. La validez de cada uno de los métodos ha sido analizada, definiendo una metodología de uso para obtener predicciones razonables del tiempo de retraso. / L'objectiu d'aquesta Tesi Doctoral és l'estudi del fenomen d'autoencesa de mescles reactives des d'un punt de vista teòric i experimental. S'ha realitzat un ampli estudi paramètric en una Màquina de Compressió-Expansió Ràpida (RCEM per les seues sigles en anglès) cobrint diverses temperatures inicials, relacions de compressió, dosatges relatius i fraccions molars d'oxigen (mitjançant l'ús de EGR sintètic) per a diferents combustibles. El temps de retard del fenomen de flames fredes (en el cas d'existir), així com el temps de retard de l'etapa d'alta temperatura, han sigut obtinguts experimentalment i les seues tendències explicades mitjançant cinètica química.
S'han estudiat els diferents efectes de les diferents espècies involucrades en l'EGR sintètic sobre el temps de retard, deslligant aquells de caràcter termodinàmic dels efectes purament químics. S'han tingut en compte diferents composicions per a definir aquest EGR, establint límits de validesa per a cadascuna de les mescles proposades. Els efectes termodinàmics i químics van resultar ser oposats, sent dominant un o un altre a diferents rangs de temperatura de treball.
Diversos mecanismes de cinètica química han sigut validats gràcies als resultats experimentals obtinguts. A més d'un mecanisme detallat per a mescles PRF d'iso-octà i n-heptà, s'ha dut a terme la validació d'un altre mecanisme simplificat per al n-dodecà. D'altra banda, un submodel de formació i decaïment d'OH* excitat ha sigut validat contra resultats de quimioluminescència i espectroscopía.
S'han estudiat les diferents fonts de radiació del procés d'autoencesa per a l'iso-octà i l'n-heptà mitjançant tècniques d'espectroscopía. A més, s'han realitzat mesures de quimioluminescència filtrada a 310nm (longitud d'ona d'emissió del radical OH*) per a l'anàlisi de la generalització i velocitat de propagació del front d'autoencesa. La propagació de l'encesa ha mostrat ser depenent de les condicions termodinàmiques aconseguides en la cambra de combustió en l'instant d'ignició més que de la reactivitat de la mescla. S'han trobat dues fonts de radiació diferents a 310nm mitjançant espectroscopía, depenent de la intensitat de l'encesa: el decaïment del radical OH* d'estat excitat a estat natural i l'oxidació del CO a CO2 (continu del CO). No obstant açò, aquestes tècniques han sigut utilitzades solament per als dos combustibles de referència de l'escala de octanaje a causa de limitacions tècniques.
Finalment, s'ha desenvolupat un nou model predictiu de manera teòrica partint del model de Glassman per a l'autoencesa. Aquest mètode es basa a modelar primer la taxa d'acumulació de portadors de cadena fins a la seua concentració crítica (obtenint així el temps de retard referit a l'etapa de flames fredes) i, després d'aquest instant, modelar la taxa de consum d'aquests portadors de cadena fins a la seua completa desaparició (instant en el qual es produeix la màxima exotermia del procés, predient el temps de retard referit a l'etapa d'alta temperatura de l'encesa). La capacitat predictiva del model ha sigut comprovada per a cadascun dels sis combustibles assajats. A més, aquesta capacitat predictiva ha sigut comparada amb la d'altres mètodes existents en la literatura, com la integral de Livengood & Wu. La validesa de cadascun dels mètodes ha sigut analitzada, definint una metodologia d'ús per a obtenir prediccions raonables del temps de retard. / López Pintor, D. (2017). Theoretical and experimental study on the autoignition phenomena of homogeneous reactive mixtures [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90642
|
Page generated in 0.0582 seconds