Novel multipurpose buoy for offshore wind profile measurements EOLOS platform faces validation at ijmuiden offshore metmast

Postprint (published version

Aplicació de l'espectrometria a l'infraroig proper (NIR) al control de qualitat a la indústria tèxtil

Consultable des del TDXTítol obtingut de la portada digitalitzadaEn aquesta tesi, s'estudia l'aplicació de l'espectrometria NIR al control del procés de producció de fibres acríliques; per això, es determina la concentració de diferents espècies químiques que intervenen al procés productiu i també un paràmetre físic com és la densitat lineal. Les espècies químiques determinades són els components de la solució d'extrusió per obtenir la fibra (tiocianat sòdic i copolímer d'acrilonitril i acetat de vinil), els olis d'acabat que s'apliquen al final del procés per millorar certes propietats de la fibra i la humitat residual. Per dur a terne cadascuna d'aquestes determinacions s'empra un model de calibratge dissenyat i optimitzat per obtenir resultats de qualitat. Amb l'objectiu de seleccionar el model de calibratge correcte per a cada oli d'acabat, es duu a terme un estudi de classificació de les fibres segons el tipus d'oli aplicat. Degut a la gran semblança entre alguns dels cinc olis d'acabat emprats, les tècniques de classificació aplicades no han permès distingir-los, sent necessari unir en una sola classe dos olis d'acabat. Les característiques de l'espectrometria NIR tals com: ràpid enregistrament dels espectres, nul tractament de la mostra, incorporació tant d'informació física com química i ràpida obtenció de resultats de diversa índole la fan idònia per aquests tipus d'aplicacions. Malgrat això, exigeix la utilització de tècniques de calibratge multivariable per a l'obtenció de resultats, tant per a la classificació com la determinació de paràmetres d'interès. S'han emprat les tècniques de Regressió en Components Principals (PCR), Regressió Parcial en Mínims Quadrats (PLSR), versions no lineals d'ambdues, SIMCA i Xarxes Neuronals Artificials (ANN). S'han seleccionat les més adequades a cada estudi de determinació per assegurar la qualitat dels resultats obtinguts. Per poder determinar correctament la concentració de les diferents espècies químiques ha estat necessari aplicar pre-tractaments matemàtics com SNV per minimitzar l'efecte de desplaçament dels espectres produït per la diferent densitat lineal de les mostres. L'aplicació de tècniques quimiomètriques no lineals ha permès resoldre casos on existia un comportament no lineal, com ha estat la determinació de la densitat lineal o del contingut en aigua; l'aplicació d'aquestes tècniques ha permès obtenir millors resultats que quan s'empren tècniques quimiomètriques clàssiques com PCR o PLSR. Els resultats obtinguts amb l'aplicació dels diferents models construïts són de qualitat i poden ser emprats per dur a terme un correcte control del procés de producció i acabat de les fibres acríliques.In this thesis, it has been studied the application of NIR spectrometry to the production process control of acrylic fibres; for this reason, the concentration of several chemicals which are used or produced during the production process and a physical parameter like linear density have been quantified. Components of the extrusion solution previous to the achievement of fibre filaments (sodium thiocyanate and acrylonitril:vinyl acetate copolymer), finishing oils which are applied on the acrylic fibre surface at the end of the production process to improve properties of acrylic fibre and residual moisture are the chemicals which have been quantified. In order to quantify each chemical, a calibration model has been designed and optimized to get good results. In order to get the best calibration model for each finishing oil, we have developed an study to classify acrylic fibre samples depending on the oil which is coating its surface. Because of the great similarity among some of the five different finishing oils used, classification tools have not allowed us to distinguish them and we have had to join some finishing oils in the same class. Typical characteristics of NIR spectrometry such as: speed to record spectra, null treatment of the sample, achievement of physical and chemical information and quick achievement of different type of results have led NIR to be a very useful tool for quality control. Despite of this, it is necessary to use multivariable techniques to achieve good results, either for classification or for quantification. So techniques such Principal Components Regression (PCR), Partial Least Squares Regression (PLSR) non linear versions of PCR or PLSR, Soft Independent Modelling of Class Analogy (SIMCA) and Artificial Neural Networks (ANN) have been applied to get good results. The most appropriate technique for each study has been used to assure the quality of the obtained results. In order to quantify properly the concentration of the different chemicals, it has been necessary to apply mathematical pre-treatments as SNV (Standard Normal Variate) to minimize the baseline shift because of the different linear density of the samples. The application of non linear chemometric tools has allowed us to solve cases where there was a very clear non linear behaviour, as for the linear density or water content quantification; the application of these tools has allowed us to obtain much better results than when classical chemometric tools as PCR or PLSR are used. Results obtained with the application of the different tested models are good and can be used to carry out a right control of the production process and finishing of acrylic fibres

Clima de viento en el Delta del Ebro. Relación con el estado del mar

Ponencia presentada en: IV Congreso de la Asociación Española de Climatología "El Clima entre el Mar y la Montaña", celebrado en Santander del 2 al 5 de noviembre de 2004.[ES]La caracterización del viento sobre el mar es de extrema importancia en el modelado del oleaje. Por ello es necesario conocer las características de las estaciones meteorológicas que proporcionan los datos. En este contexto el presente estudio no se limita a obtener el clima de viento en la zona del Delta de l ’Ebre, sino que busca qué estaciones caracterizan de mejor manera el viento que genera el oleaje, en especial el más energético.[EN]The characterization of the wind field over the sea surface is one of the key driving factors for wave generation. Because of this, it is relevant to assess the main characteristics of meteo stations providing these data for wave generation. Within this context, this paper is not limited to the wind field features in the Delta de l'Ebre area but it also addresses which stations are better to drive the corresponding waves. Particular attention will be paid to storm peaks which are the more relevant events from a meteoceanographic and engineering stand point

Aplicació de l'espectrometria a l'infraroig proper (NIR) al controlde qualitat a la indústria tèxtil

En aquesta tesi, s'estudia l'aplicació de l'espectrometria NIR al control del procés de producció de fibres acríliques; per això, es determina la concentració de diferents espècies químiques que intervenen al procés productiu i també un paràmetre físic com és la densitat lineal.Les espècies químiques determinades són els components de la solució d'extrusió per obtenir la fibra (tiocianat sòdic i copolímer d'acrilonitril i acetat de vinil), els olis d'acabat que s'apliquen al final del procés per millorar certes propietats de la fibra i la humitat residual. Per dur a terne cadascuna d'aquestes determinacions s'empra un model de calibratge dissenyat i optimitzat per obtenir resultats de qualitat.Amb l'objectiu de seleccionar el model de calibratge correcte per a cada oli d'acabat, es duu a terme un estudi de classificació de les fibres segons el tipus d'oli aplicat. Degut a la gran semblança entre alguns dels cinc olis d'acabat emprats, les tècniques de classificació aplicades no han permès distingir-los, sent necessari unir en una sola classe dos olis d'acabat.Les característiques de l'espectrometria NIR tals com: ràpid enregistrament dels espectres, nul tractament de la mostra, incorporació tant d'informació física com química i ràpida obtenció de resultats de diversa índole la fan idònia per aquests tipus d'aplicacions. Malgrat això, exigeix la utilització de tècniques de calibratge multivariable per a l'obtenció de resultats, tant per a la classificació com la determinació de paràmetres d'interès. S'han emprat les tècniques de Regressió en Components Principals (PCR), Regressió Parcial en Mínims Quadrats (PLSR), versions no lineals d'ambdues, SIMCA i Xarxes Neuronals Artificials (ANN). S'han seleccionat les més adequades a cada estudi de determinació per assegurar la qualitat dels resultats obtinguts.Per poder determinar correctament la concentració de les diferents espècies químiques ha estat necessari aplicar pre-tractaments matemàtics com SNV per minimitzar l'efecte de desplaçament dels espectres produït per la diferent densitat lineal de les mostres.L'aplicació de tècniques quimiomètriques no lineals ha permès resoldre casos on existia un comportament no lineal, com ha estat la determinació de la densitat lineal o del contingut en aigua; l'aplicació d'aquestes tècniques ha permès obtenir millors resultats que quan s'empren tècniques quimiomètriques clàssiques com PCR o PLSR.Els resultats obtinguts amb l'aplicació dels diferents models construïts són de qualitat i poden ser emprats per dur a terme un correcte control del procés de producció i acabat de les fibres acríliques.In this thesis, it has been studied the application of NIR spectrometry to the production process control of acrylic fibres; for this reason, the concentration of several chemicals which are used or produced during the production process and a physical parameter like linear density have been quantified.Components of the extrusion solution previous to the achievement of fibre filaments (sodium thiocyanate and acrylonitril:vinyl acetate copolymer), finishing oils which are applied on the acrylic fibre surface at the end of the production process to improve properties of acrylic fibre and residual moisture are the chemicals which have been quantified. In order to quantify each chemical, a calibration model has been designed and optimized to get good results.In order to get the best calibration model for each finishing oil, we have developed an study to classify acrylic fibre samples depending on the oil which is coating its surface. Because of the great similarity among some of the five different finishing oils used, classification tools have not allowed us to distinguish them and we have had to join some finishing oils in the same class.Typical characteristics of NIR spectrometry such as: speed to record spectra, null treatment of the sample, achievement of physical and chemical information and quick achievement of different type of results have led NIR to be a very useful tool for quality control. Despite of this, it is necessary to use multivariable techniques to achieve good results, either for classification or for quantification. So techniques such Principal Components Regression (PCR), Partial Least Squares Regression (PLSR) non linear versions of PCR or PLSR, Soft Independent Modelling of Class Analogy (SIMCA) and Artificial Neural Networks (ANN) have been applied to get good results. The most appropriate technique for each study has been used to assure the quality of the obtained results.In order to quantify properly the concentration of the different chemicals, it has been necessary to apply mathematical pre-treatments as SNV (Standard Normal Variate) to minimize the baseline shift because of the different linear density of the samples.The application of non linear chemometric tools has allowed us to solve cases where there was a very clear non linear behaviour, as for the linear density or water content quantification; the application of these tools has allowed us to obtain much better results than when classical chemometric tools as PCR or PLSR are used.Results obtained with the application of the different tested models are good and can be used to carry out a right control of the production process and finishing of acrylic fibres

Estudi del condicionament d’una vivenda prefabricada amb criteris de sostenibilitat i d’autosuficiència

Partint del projecte bàsic d’un habitatge unifamiliar aïllat, projectat amb sistema prefabricat, onhi ha definida l’arquitectura i de forma molt bàsica el sistema estructural, els tancaments, lesinstal•lacions i els acabats, es pretén realitzar un estudi que es basi en la millora de l’envoltantespaial i de les instal•lacions per tal d’aconseguir un habitatge energèticament més eficientrespecte a la proposada inicialment.Concretament, es tracta d’un habitatge unifamiliar aïllat, del model tipus “CUBIC EVOLUTION”,dissenyat pels arquitectes Joaquin Torres i Rafael Llamazares de l’estudi d’arquitectura A-Cero.Aquest model, presenta una superfície de 290,91m2 útils i de 342,76m2 construïts, distribuïtsd’una manera molt raonable al seu ús.Per tant, l’objectiu principal d’aquest projecte final de grau, és projectar el condicionament del’envoltant, de totes les instal•lacions amb sistemes renovables i sostenibles necessàries en lavivenda i de diferents sistemes passius d’estalvi energètic de la vivenda prefabricada de l’estildescrit anteriorment, tenint presents criteris de sostenibilitat i autosuficiència, sense deixar debanda la condició estètica de la vivenda proposada en el projecte bàsic, de manera que aquestaes pugui autosubministrar la major part de l’energia i aigua que necessita, i complint sempre lanormativa actual.També es tindran en compte aspectes bioclimàtics, tals com ubicació, orientació, il•luminaciónatural, ventilació natural, pluja, etc., per tal d’adaptar-se a les condicions climàtiques i de l’entornon està situada i permetre a l’edifici estalviar la major quantitat d’energia possibl

Performance evaluation of a floating Doppler wind lidar buoy in mediterranean near-shore conditions

This paper departs from a preliminary near-shore measurement test campaign hold at El Pont del Petroli (PdP), Barcelona (Spain) where measurements from a Doppler wind-lidar buoy (the ”floating” lidar) are cross-examined against an on-shore reference lidar. From this framework the methodological analysis to intercompare two such lidars in terms of the retrieved Horizontal Wind Speed (HWS) - as key variable - is presented along with an overview of the signal-processing block diagram. Central to this work is to introduce the main error indicators (e.g., bias, RMSE, determination coefficient, absolute error and scatter plots) used to assess the performance of the floating lidar in the campaign. Finally, it is shown that even a basic smoothing procedure on the retrieved 1-s HWS time series is enough to enhance the determination coefficient against the reference lidar Turbulence Intensity (TI).Peer ReviewedPostprint (published version

Performance evaluation of a floating Doppler wind lidar buoy in mediterranean near-shore conditions

This paper departs from a preliminary near-shore measurement test campaign hold at El Pont del Petroli (PdP), Barcelona (Spain) where measurements from a Doppler wind-lidar buoy (the ”floating” lidar) are cross-examined against an on-shore reference lidar. From this framework the methodological analysis to intercompare two such lidars in terms of the retrieved Horizontal Wind Speed (HWS) - as key variable - is presented along with an overview of the signal-processing block diagram. Central to this work is to introduce the main error indicators (e.g., bias, RMSE, determination coefficient, absolute error and scatter plots) used to assess the performance of the floating lidar in the campaign. Finally, it is shown that even a basic smoothing procedure on the retrieved 1-s HWS time series is enough to enhance the determination coefficient against the reference lidar Turbulence Intensity (TI).Peer Reviewe

Multi-purpose platforms for efficient observations in coastal waters

The pressure on coastal seas keeps on increasing (navigation, fisheries, tourism, etc.) and this requires robust observations with adequate coverage. The deployment of wind turbines in shallow waters offers a good example demanding high resolution data in the air column, from the free surface to a height of order 200m. The corresponding structural assessment (loads for fixed towers and loads/motions for floating structures) needs also waves/current/sea level data in the upper part of the water column. To address this challenge a prototype buoy, equipped to measure airflow with a LIDAR and water flow with an acoustic Doppler profiler, has been developed and is here presented. The paper shows the conceptual design and performance of this new buoy as a platform for efficient multi-variable observations. The operation of the buoy is based on batteries and solar cells. The resulting observations have been calibrated with data from an instrumented coastal pier during a pilot deployment off the Badalona coast and a meteo mast off the Dutch coast, covering a number of representative met-ocean events