Physical Model Tests on Spar Buoy for Offshore Floating Wind Energy Conversion

ABSTRACT: The present paper describes the experiences gained from the design methodology and operation of a 3D physical modelexperiment aimed to investigate the dynamic behaviour of a spar buoy floating offshore wind turbine. The physical model consists in a Froude-scaled NREL 5MW reference wind turbine (RWT) supported on the OC3-Hywind floating platform. Experimental tests have been performed at Danish Hydraulic Institute (DHI) offshore wave basin within the European Union-Hydralab+ Initiative, in April 2019. The floating wind turbine model has been subjected to a combination of regular and irregular wave attacks and different wind loads. Measurements of displacements, rotations, accelerations, forces response of the floating model and at the mooring lines have been carried out. First, free decay tests have been analysed to obtain the natural frequency and the modal damping ratios of each degree of freedom governing the offshore. Then, the results concerning regular waves, with orthogonal incidence to the structure, are presented. The results show that most of longitudinal dynamic response occurs at the wave frequency and most of lateral dynamic response occurs at rigid-body frequencies.This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 654110, HYDRALAB+

Cambios funcionales y morfológicos en las fibras sensoriales de la córnea tras su lesión quirúrgica y su relación con la edad

La córnea es la superficie tisular con mayor inervación del organismo. Sus terminaciones nerviosas sensoriales proceden de neuronas del ganglio trigémino y están especializadas en la detección de diferentes modalidades de estímulos ambientales. La PRK es una técnica quirúrgica frecuentemente empleada para la corrección de los defectos de refracción en la que se produce una lesión de los nervios corneales, que puede ir acompañada por una disminución de la sensibilidad corneal, alteraciones en la lagrimación y sintomatología de la enfermedad de ojo seco. Sin embargo, el grado y evolución del daño causado a las terminaciones corneales con la PRK no ha sido bien estudiados. Esta tesis describe, en ratones jóvenes y viejos, los cambios funcionales y morfológicos que tienen lugar tras la PRK en las terminaciones nerviosas corneales y las alteraciones paralelas de la lagrimación, así como los efectos resultantes de la eliminación del canal termorreceptor de frio TRPM8. Tras realizar en córneas de ratones jóvenes y viejos wild type (WT) una lesión que eliminó el epitelio y parte del estroma corneal mediante un láser excímer se estudió los cambios en la morfología y las propiedades funcionales de terminaciones periféricas de las diferentes poblaciones neuronales que inervan la superficie corneal, así como la secreción lagrimal a distintos tiempos de la lesión. El mismo análisis morfo-funcional se repitió en ratones jóvenes y viejos, que carecen del canal TRPM8 (TRPM8 KO). Los resultados obtenidos muestran que, en ratones jóvenes inmediatamente después de la lesión la inervación en la zona lesionada había desaparecido. La densidad de fibras nerviosas se recuperó progresivamente, aunque 60 días tras la PRK seguía siendo incompleta. Los termorreceptores de frío fueron los primeros en recuperar actividad nerviosa, 7 días después de la lesión. Sin embargo, los nociceptores polimodales del área lesionada no lo hicieron hasta 30 días después de la PRK. Los efectos sobre los nervios de la lesión no se restringían al área dañada, sino que alteraban también las características funcionales de las terminaciones fuera de ésta, especialmente las termorreceptoras de frio. Tras la lesión, la lagrimación disminuyó, empezando a recuperarse 7 días después y alcanzando a los 60 días, valores similares a los controles. Los ratones viejos WT sin lesionar tienen alteraciones espontaneas del epitelio corneal. La densidad de fibras sensoriales corneales en ellos fue inferior a la de los jóvenes. La lesión alteró las características funcionales tanto de los termorreceptores de frío, como de los nociceptores polimodales y los mecano-nociceptores. Tras la PRK, la recuperación de la densidad de fibras sensoriales corneales en los ratones viejos es más lenta que en los jóvenes. Al igual que en estos, los efectos de la PRK no se restringen al área lesionada y afectan también a las características funcionales de las terminaciones nerviosas de la periferia. La lagrimación basal solo se redujo con la PRK en los ratones viejos y no en los jóvenes. En los ratones TRPM8 KO, las fibras termorreceptoras de frío deprivadas del canal TRPM8 son finas y sin varicosidades, tanto en los jóvenes como en los viejos. En ellos no se pudo registrar la actividad típica de los termorreceptores de frío canónicos, pero sí de terminaciones nociceptoras polimodales y mecano-nociceptoras. Además, se encontraron terminaciones nerviosas que incrementaban su actividad o cambiaban su patrón de disparo con el enfriamiento. La lagrimación basal de los ratones jóvenes TRPM8 KO está reducida en comparación con los WT. Sin embargo, los ratones viejos si presentan una secreción lagrimal aumentada. El bloqueo farmacológico del canal TRPV1, redujo la tasa de lagrimación al 50%. Este trabajo describe , en ratones jóvenes y viejos, los cambios que produce la PRK sobre la morfología y la función de los diferentes tipos de terminaciones sensoriales corneales y la secreción lagrimal, así como su curso temporal en el periodo post-quirúrgico Además, amplia el conocimiento de las características morfológicas y funcionales de los nervios corneales, al analizar la influencia sobre morfología y función de las terminaciones corneales y sobre la secreción lagrimal, del envejecimiento y de la eliminación genética del canal TRPM8, el principal transductor de los termorreceptores de frío

Functional and Morphologic Alterations in Mechanical, Polymodal, and Cold Sensory Nerve Fibers of the Cornea Following Photorefractive Keratectomy

PURPOSE. To define the characteristics and time course of the morphologic and functional changes experienced by corneal sensory nerves after photorefractive keratectomy (PRK). METHODS. Unilateral corneal excimer laser photoablation was performed in 54 anesthetized 3- to 6-month-old mice; 11 na¨ıve animals served as control. Mice were killed 0, 3, 7, 15, and 30 days after PRK. Excised eyes were placed in a recording chamber superfused at 348C. Electrical nerve impulse activity of single sensory terminals was recorded with a micropipette applied onto the corneal surface. Spontaneous and stimulus-evoked (cold, heat, mechanical, and chemical stimuli) nerve terminal impulse (NTI) activity was analyzed. Corneas were fixed and stained with anti–b-Tubulin III antibody to measure nerve density and number of epithelial nerve penetration points of regenerating subbasal leashes. RESULTS. Nerve fibers and NTI activity were absent in the injured area between 0 and 7 days after PRK, when sparse regenerating nerve sprouts appear. On day 15, subbasal nerve density reached half the control value and abnormally responding cold-sensitive terminals were recorded inside the lesion. Thirty days after PRK, nerve density was almost restored, active cold thermoreceptors were abundant, and polymodal nociceptor activity first reappeared. CONCLUSIONS. Morphologic regeneration of subbasal corneal nerves started shortly after PRK ablation and was substantially completed 30 days later. Functional recovery appears faster in cold terminals than polymodal terminals, possibly reflecting an incomplete damage of the more extensively branched cold-sensitive axon terminals. Evolution of postsurgical discomfort sensations quality may be associated with the variable regeneration pattern of each fiber typ