On the friction coefficient of straight-chain aggregates

A methodology to calculate the friction coefficient of an aggregate in the continuum regime is proposed. The friction coefficient and the monomer shielding factors, aggregate-average or individual, are related to the molecule-aggregate collision rate that is obtained from the molecular diffusion equation with an absorbing boundary condition on the aggregate surface. Calculated friction coefficients of straight chains are in very good agreement with previous results, suggesting that the friction coefficients may be accurately calculated from the product of the collision rate and an average momentum transfer,the latter being independent of aggregate morphology. Langevin-dynamics simulations show that the diffusive motion of straight-chain aggregates may be described either by a monomer-dependent or an aggregate-average random force, if the shielding factors are appropriately chosen.Comment: 22 pages, 6 figures, revised version. To appear in the Journal of Colloid and Interface Scienc

Design and Analysis of Infectious Disease Studies

The fourth workshop on this theme is devoted to the statistical problems of planning and analyzing studies in infectious disease epidemiology

Modelling Electro-mobility: An Integrated Modelling Platform for Assessing European Policies

Recently, the European Union (EU) adopted the Directive on the deployment of alternative fuels infrastructure, which defines minimum requirements on alternative fuels infrastructure build up, including recharging points for electric vehicles. Moreover, the European Commission is currently working towards a Communication on decarbonising the transport sector, including an action plan on second and third generation biofuels and other alternative, sustainable fuels. Various Member States have set up incentives to foster electrified or low-emission vehicle purchases. The Joint Research Centre, as the European Commission's in-house science service, has created a suite of models on electro-mobility, which serves to assess policies towards electrification of road transport and their effects on energy demand, emission reduction and costs. The models are soft-linked and the structure is flexible enough to make sure that the appropriate tools can be used for various studies. The models within this suite include: A Market Agent model that captures the dynamics between automobile manufacturers, infrastructure providers, authorities and users in order to model competition between and transition of current and future powertrain technologies; A Fleet Impact tool, containing up-to-date vehicle stock data and energy and emission factors of all vehicle types in the EU, as well as fuel consumption and (real world & type approval) emission calculation, both for Tank-to-Wheel and Well-to-Wheel; An EV-Charging model that estimates the energy-consumption of electric vehicles and calculates their power demand (load) on the basis of usage statistics (e.g., daily distance travelled, parking duration, number of daily trips); An Energy System Model (JRC-EU-TIMES) that models energy technologies’ uptake and deployment and their interaction with the energy infrastructure from an energy systems perspective; Various others depending on the needs of the assessment to be made. This paper shows key results of studies that were performed with the JRC integrated electro-mobility modelling platform

A Numerical Solution of Ermakov Equation Corresponding to Diffusion Interpretation of Wave Mechanics

It has been long known that a year after Schrödinger published his equation, Madelung also published a hydrodynamics version of Schrödinger equation. Quantum diffusion is studied via dissipative Madelung hydrodynamics. Initially the wave packet spreads ballistically, than passes for an instant through normal diffusion and later tends asymptotically to a sub‐diffusive law. In this paper we will review two different approaches, including Madelung hydrodynamics and also Bohm potential. Madelung formulation leads to diffusion interpretation, which after a generalization yields to Ermakov equation. Since Ermakov equation cannot be solved analytically, then we try to find out its solution with Mathematica package. It is our hope that these methods can be verified and compared with experimental data. But we admit that more researches are needed to fill all the missing details

Individual mobility: From conventional to electric cars

The aim of this report is twofold. First, to analyse individual (driver) mobility data to obtain fundamental statistical parameters of driving patterns for both conventional and electric vehicles. In doing so, the information contained in large mobility datasets is condensed into compact and concise descriptions through modelling observed (experimental) distributions of mobility variables by expected theoretical distributions. Specifically, the stretched exponential distribution is shown to model rather accurately the distribution of single-trips and their duration, and the scale-invariant power-law with exponential cut-off the daily mobility length, the distance travelled per day. We argue that the theoretical-distribution parameters depend on the road-network topology, terrain topography, traffic, points of interest, and individual activities. Data from conventional vehicles suggest three approximate daily driving patterns corresponding to weekday, Saturday and Sunday driving, the latter two being rather similar. Work trips were found to be longer than average and of longer duration. The second aim is to ascertain, via the limited electric-vehicle data available from the EU-funded Green eMotion project, whether the behaviour of drivers of conventional vehicles differs from the behaviour of drivers of electric vehicles. The data suggest that electric vehicles are driven for shorter distances and shorter duration. Data from the Green eMotion project showed that the median real-life energy consumption of a typical segment A, small-sized, electric car, for example the Mitsubishi i-MiEV and its variants, is 186 Wh/km with a spread of 55 Wh/km. The real-driving energy consumption (per km) was determined to be approximately 38% higher than the type-approved consumption. Moreover, we found considerable dependence of the energy consumed on the ambient temperature. The median winter energy consumption per kilometre was higher than the median summer consumption by approximately 40%. The data presented in this report can be fundamental for subsequent analyses of infrastructure requirements for electric vehicles and assessments of their potential contribution to energy, transport, and climate policy objectives.JRC.F.8-Sustainable Transpor

Az elektromos autózás térhódítása Magyarországon

During the past years I hear that the future of transport in the electric-powered vehicles. the Hungarian Goverment and the European Union is made more device is this form dissemination to the transport campaigners. EU tendering appeared in Electric Car Charging establishment, the number of multiplication of the expansion, faster recharging method of spreading. This is to depart from the common knowledge  recharge time Lenght of significant, the range of motor vehicles despite low rate of population inspired make such purhase of motor vehicles. If that were not enough, the demand side cash incentive device support is, take the numbers provided consumer vehicles 1.5 million HUF state support. This endeavor though the influence of narrow you wish to inspect the car market segment of the reactions, the growth rate of the past few years. Although this is a state-pumped artificially induced market impact.Az elmúlt évek során a csapból is az folyik, hogy a jövő közlekedése az elektromos meghajtású gépjárművekben rejlik. A magyar állam és az Európai Unió is több eszközzel is ezen közlekedési forma elterjesztése mellett tette le a voksát. Uniós pályázatok jelentek/jelennek meg az elektromos töltőállomások létesítésére, számuk a többszörözésére bővítésére, gyorsabb töltési módok elterjesztésére. Ennek célja, hogy a tévhitként elterjed újratöltési idő jelentős hossza, a gépjárművek hatótávolságának alacsony mértéke ellenére a lakosság ösztönözve legyen az ilyen gépjárművek vásárlására. Ha ez még nem lenne elég, a vásárlói oldalt pénzbeli ösztönző eszközzel is megtámogatták, méghozzá a gépjárművek vásárlói számra biztosított 1,5 millió forint állami támogatással. Ezen törekvések ellenére, hatására kívánom megvizsgálni az autópiac szűk szegmensének a reakcióit, növekedési ütemét az elmúlt években. Annak ellenére, hogy ez egy államilag is pumpált, mesterségesen gerjesztett piaci hatás

Theoretical modelling of gas flow and filtering of particulates in cracks in containment barriers, and comparison with other theoretical and empirical studies

Following earlier publication of a model of crack flow and filtering based on a 2-D crack representation, the model has been improved and submitted to validation by comparison with data from a number of other theoretical and experimental studies. This process has led to improved understanding of gas flow and filtering in real crack geometry and provided evidence that the model predictions of barrier filtering capacity are likely to be conservative for realistic containment conditions. Our analysis also indicates that, because of drag effects related to the existence of reduced aperture sites, the viscosity limited flow cannot be approximated by the plane Poiseuille model. As a result, theoretical models employing this approximation over-predict measured flow-rates by around an order of magnitude

Neue Ansätze zur Vereinheitlichung und Rückführung der Kalibrierung von Partikelanzahl-Messgeräten für die PKW-Typprüfung der Abgasemissionen

Die europäische Abgasgesetzgebung für Partikelanzahl-(PN)-Emissionen bei der KFZ-Typprüfung (TP) basiert auf der detaillierten Definition und Charakterisierung des Abgaspartikelzählers (APZ). Der Gesetzgeber definiert dabei jedoch weder einen einheitlichen Kalibrierstandard, noch gibt es klare Anforderungen zur metrologischen Rückführung bzw. zur Bestimmung der Unsicherheit der Kalibrierung. Dies schränkt die Vergleichbarkeit und Rechtssicherheit der Messungen deutlich ein und erzeugt Hindernisse für die Durchsetzung von Emissionsstandards zum Schutz der Gesundheit, aber auch ein signifikantes wirtschaftliches Risiko für die PKW-Hersteller. Mit der Forderung einer "mobilen" Emissions-TP (RDE) und der EU-Einführung der neuen PN-Geräteklasse des Portable Emission Measurement System (PEMS) gibt es in der TP unterschiedliche Kalibrieranforderungen und Geräte (stationäre APZ und mobile PN-PEMS) für denselben gesetzlichen PN-Grenzwert. Im Rahmen dieser Arbeit wurde die Kalibrierung der Hauptkomponenten des APZ, CPC (Condensation Particle Counter = optischer, zählender Partikelsensor) und VPR (Volatile particle remover = Verdünnungs- und Flüssigpartikelentfernungssystem) bezüglich ihrer Messunsicherheit untersucht und ein einheitlicher Kalibrierstandard entwickelt. Zudem wurde ein repräsentatives PN-PEMS umfassend messtechnisch charakterisiert. Erstmals wurde die Kalibrierunsicherheit des CPC für Abgas-Anwendungen in einem Ringvergleich zwischen verschiedenen Industrie- und Kalibrierlaboren ermittelt. In diesem Laborvergleich mit Rußaerosol wurde eine starke Abhängigkeit der PN-Messunsicherheit von der Partikelgröße festgestellt. Bei einem Partikeldurchmesser von 41nm beträgt die Unsicherheit 4,5% (Variationskoeffizient, COV), bei 23nm dagegen 11%. Als wichtigste Einflussfaktoren bei 41nm wurden die Genauigkeit der Kalibrierung des Referenzzählers (min. 2,5% COV), die Wiederholbarkeit des Referenzgeräts (1%) und die genaue Definition und Standardisierung des Kalibrierrußes (2,6%) identifiziert. Bei 23nm sind die Eigenschaften des Rußreferenzaerosols die dominierende Unsicherheitsquelle (min. 7,2%), die Größenklassierung trägt hier zusätzlich min. 1,4% COV zur Gesamtunsicherheit bei. Für den VPR des APZ ist eine Bestimmung der Partikelverluste vorgeschrieben, aber die dazu erforderliche Unsicherheitsbetrachtung in der Gesetzgebung nicht definiert. Die Unsicherheit und Wiederholbarkeit der VPR-Partikelverlust-Charakterisierung wurde erstmals über ein sehr großes Ensemble von 31 APZ bestimmt und erstmals hinsichtlich ihrer Langzeitstabilität untersucht. Die gemessene Wiederholbarkeit liegt bei einem COV von 2%. Da kein Absolutwert kalibriert wird, bildet dieser Wert die Unsicherheit eines professionellen Labors ab. Die höchste Verdünnungsstufe des APZ zeigte eine deutlich reduzierte Wiederholbarkeit und sollte daher vermieden werden. Für den direkten Vergleich mobiler und stationärer APZ wurde ein CPC-basiertes PN-PEMS in seinen Einzelkomponenten nach den Vorschriften für stationäre APZ und als System untersucht. Dabei zeigte sich eine deutlich andere Systemauslegung als bei stationären APZ. Die Partikelverluste im PEMS-VPR waren deutlich höher, was durch einen CPC mit höherer Sensitivität für kleine Partikel kompensiert wurde. Somit verhält sich das Gesamtgerät ähnlich wie ein stationärer APZ, die Einzelkomponenten müssen aber anders parametrisiert und kalibriert werden. Die in dieser Arbeit im direkten Vergleich ermittelten Unterschiede zwischen APZ und PN-PEMS, die Kalibrierunsicherheit und wirtschaftliche Bedeutung der PN-Messungen für die PKW-TP begründen den dringenden Bedarf für ein harmonisiertes, vereinheitlichtes und metrologisch rückführbares Kalibrierverfahren für beide APZ-Geräteklassen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde daher ein Verfahren entwickelt, das erstmals eine harmonisierte, metrologisch abgestimmte Charakterisierung der Hauptkomponenten eines Kalibrieraufbaus einschließt. Diese Komponenten sind Kalibrieraerosol, Referenzzähler und Partikelgrößenklassierer. APZ werden mit einem vereinheitlichten Ansatz als Gesamtsystem charakterisiert, sodass die Kalibrierung direkt die Zähleffizienzcharakteristik beschreibt und einen direkten und genaueren Vergleich unterschiedlicher Messgeräte und Messszenarien erlaubt. Hierfür wurde erstmals auch die Reproduzierbarkeit der Messgeräte direkt messtechnisch untersucht, was bisher nicht als Information verfügbar war. Für das Standard-Rußaerosol wurden die Temperaturbeständigkeit des Aerosols und die Reproduzierbarkeit des Referenzaerosols in Bezug auf Partikelkonzentration und Anzahlgrößenverteilung charakterisiert und dafür ein Validierverfahren entwickelt. Die in dieser Arbeit entwickelte Definition von Referenz-Zähler und Größenklassierer erfolgt unter Berücksichtigung der bestehenden ISO-Normen ISO 27891 für die Aerosol-Partikelanzahlkonzentration und ISO 15900 für die Bestimmung der Partikelgrößenverteilung. Außerdem wurde ein vereinheitlichter Kalibrieraufbau und -ablauf entwickelt und die Berechnung von Zähleffizienz und Linearität eindeutig festgelegt. Die neue Kalibrier-Prozedur wurde auf verschiedene, typprüfungsrelevante APZ und PN-PEMS angewandt und ein reduzierter Kalibrieraufwand bei gleichzeitig verbesserter Genauigkeit demonstriert. Die Reproduzierbarkeit lag dabei bei 5 Wiederholungen für 41nm bei 0,7% COV für einen stationären APZ und 7% COV für ein mobiles PN-PEMS. Durch das neue, harmonisierte und rückführbare Kalibrierverfahren und die Beschreibung der Rückführbarkeit für die Einzelkomponenten des Kalibrieraufbaus wurde in dieser Arbeit auch für das Endergebnis erstmals bei den beiden wichtigsten Automobil-PN-Geräteklassen (stationärem APZ und mobilem PN -PEMS) Vergleichbarkeit und Rückführbarkeit ermöglicht, was sowohl die Messgüte erhöht als auch die Rechtssicherheit der TP ermöglicht

Feasibility of Introducing Particulate Filters on Gasoline Direct Injection Vehicles. A Cost Benefit Analysis

Starting from September 2011 a limit of 6×1011 #/km was introduced for the type approval of diesel passenger cars that will eventually apply to all new registered diesel passenger cars from September 2012. The same limit will also apply to diesel light duty vehicles but with a one year delay (09/2014 for type approvals and 09/2015 for all new registered vehicles). The regulation states that a Particle Number (PN) limit will also be introduced for the certification of Euro 6 technology gasoline-fuelled vehicles but the threshold value was not decided yet. While conventional Port Fuel Injection (PFI) gasoline vehicles can easily comply with the diesel limit, their Direct Injection (G-DI) counterparts are found to emit systematically above this threshold by up to 1 ½ orders of magnitude. It is therefore expected that application of the diesel particle number limit to G-DI vehicles may necessitate the installation of a particulate filter. At the same time, the penetration of G-DI vehicles is expected to rapidly grow in the near future in both the European and USA markets. This is due to their improved fuel efficiency compared to the conventional PFIs, that would potentially enable the target set in both EU and USA on the fleet-average carbon dioxide (CO2) emissions of future vehicles. It is foreseen that this vehicle category will dominate the gasoline market eventually replacing the conventional and less efficient PFI vehicles. There are concerns however, that their elevated particulate emissions may adversely affect the air quality in the future if no measure is taken to efficiently control them. In this direction the present study examined the feasibility of introducing Gasoline Particulate Filters in G-DI vehicles and investigated the associated implementation cost and environmental benefit.JRC.F.8-Sustainable Transpor