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The Dry-Low-NOx (DLN) Micromix combustion technology has been developed as low emission combustion principle for industrial gas turbines fueled with hydrogen or syngas. The combustion process is based on the phenomenon of jet-in-crossflow-mixing (JICF). Fuel is injected perpendicular into the air-cross-flow and burned in a multitude of miniaturized, diffusion-like flames. The miniaturization of the flames leads to a significant reduction of NOx emissions due to the very short residence time of reactants in the flame. In the Micromix research approach, computational fluid dynamics (CFD) analyses are validated toward experimental results. The combination of numerical and experimental methods allows an efficient design and optimization of DLN Micromix combustors concerning combustion stability and low NOx emissions. The paper presents a comparison of several numerical combustion models for hydrogen and hydrogen-rich syngas. They differ in the complexity of the underlying reaction mechanism and the associated computational effort. The performance of a hybrid eddy-break-up (EBU) model with a one-step global reaction is compared to a complex chemistry model and a flamelet generated manifolds (FGM) model, both using detailed reaction schemes for hydrogen or syngas combustion. Validation of numerical results is based on exhaust gas compositions available from experimental investigation on DLN Micromix combustors. The conducted evaluation confirms that the applied detailed combustion mechanisms are able to predict the general physics of the DLN-Micromix combustion process accurately. The FGM method proved to be generally suitable to reduce the computational effort while maintaining the accuracy of detailed chemistry.
A capacitive electrolyte-insulator-semiconductor (EIS) field-effect biosensor for acetoin detection has been presented for the first time. The EIS sensor consists of a layer structure of Al/p-Si/SiO₂/Ta₂O₅/enzyme acetoin reductase. The enzyme, also referred to as butane-2,3-diol dehydrogenase from B. clausii DSM 8716T, has been recently characterized. The enzyme catalyzes the (R)-specific reduction of racemic acetoin to (R,R)- and meso-butane-2,3-diol, respectively. Two different enzyme immobilization strategies (cross-linking by using glutaraldehyde and adsorption) have been studied. Typical biosensor parameters such as optimal pH working range, sensitivity, hysteresis, linear concentration range and long-term stability have been examined by means of constant-capacitance (ConCap) mode measurements. Furthermore, preliminary experiments have been successfully carried out for the detection of acetoin in diluted white wine samples.
Stahlbetonrahmentragwerke mit Mauerwerksausfachungen weisen nach Erdbebenereignissen häufig schwere Schäden auf, da die Ausfachungen ohne weitere konstruktive Maßnahmen mit vollem Kontakt zum Stahlbetonrahmen eingemauert werden. Durch die unplanmäßige Beteiligung am horizontalen Lastabtrag erfahren die Ausfachungen Belastungen in Wandebene und beeinflussen das globale Schwingungsverhalten der Rahmentragwerke. In Kombination mit den gleichzeitig auftretenden seismischen Trägheitskräften senkrecht zur Wand führt dies in vielen Fällen zu einem Versagen der mit niedrigen Festigkeiten ausgeführten Ausfachungen. Dies war der Anlass in dem europäischen Forschungsprojekt INSYSME ein Entkopplungssystem zu entwickeln, mit dem Rahmen und Ausfachung durch ein spezielles Profil aus Elastomeren entkoppelt werden.
Das Profil ermöglicht Relativverschiebungen zwischen Rahmen und Ausfachung und stellt gleichzeitig die Aufnahme von Belastungen senkrecht zur Wand sicher. Der Beitrag erläutert zunächst den Aufbau des Systems und gibt einen Überblick über die in Kleinbauteilversuchen ermittelten Tragfähigkeiten. Zudem werden experimentelle Untersuchungen an mit hochwärmedämmenden Mauerziegeln ausgefachten Stahlbetonrahmen mit und ohne Entkopplungssystem für getrennte und kombinierte Belastungen in und senkrecht zur Wandebene vorgestellt. Auf Grundlage einer Versuchsauswertung und eines Ergebnisvergleichs werden Wirkungsweise und Effektivität des entwickelten Entkopplungssystems demonstriert.
In recent years, many onshore wind turbines are erected in seismic active regions and on soils with poor load bearing capacity, where pile grids are inevitable to transfer the loads into the ground. In this contribution, a realistic multi pile grid is designed to analyze the dynamics of a wind turbine tower including frequency dependent soil-structure-interaction. It turns out that different foundations on varying soil configurations heavily influence the vibration response. While the vibration amplitude is mostly attenuated, certain unfavorable combinations of structure and soil parameters lead to amplification in the range of the system's natural frequencies. This testifies the need for overall dynamic analysis in the assessment of the dynamic stability and the holistic frequency tuning of the turbines.
The article presents the investigation of the seismic behaviour of a modern URM building located in the municipality of Finale Emilia in province of Modena, Northern Italy. The building is situated in the centre of the series of the 2012 Northern Italy earthquakes and has not suffered any damage during the earthquake series in 2012. The observed earthquake resistance of the building is compared with predicted resistances based on linear and nonlinear design approaches according to Eurocode. Furthermore, probabilistic analyses based on nonlinear calculation models taking into account scattering of the most relevant input parameters are carried out to identify their influence to the results and to derive fragility curves.
Purpose
In vivo, a loss of mesh porosity triggers scar tissue formation and restricts functionality. The purpose of this study was to evaluate the properties and configuration changes as mesh deformation and mesh shrinkage of a soft mesh implant compared with a conventional stiff mesh implant in vitro and in a porcine model.
Material and Methods
Tensile tests and digital image correlation were used to determine the textile porosity for both mesh types in vitro. A group of three pigs each were treated with magnetic resonance imaging (MRI) visible conventional stiff polyvinylidene fluoride meshes (PVDF) or with soft thermoplastic polyurethane meshes (TPU) (FEG Textiltechnik mbH, Aachen, Germany), respectively. MRI was performed with a pneumoperitoneum at a pressure of 0 and 15 mmHg, which resulted in bulging of the abdomen. The mesh-induced signal voids were semiautomatically segmented and the mesh areas were determined. With the deformations assessed in both mesh types at both pressure conditions, the porosity change of the meshes after 8 weeks of ingrowth was calculated as an indicator of preserved elastic properties. The explanted specimens were examined histologically for the maturity of the scar (collagen I/III ratio).
Results
In TPU, the in vitro porosity increased constantly, in PVDF, a loss of porosity was observed under mild stresses. In vivo, the mean mesh areas of TPU were 206.8 cm2 (± 5.7 cm2) at 0 mmHg pneumoperitoneum and 274.6 cm2 (± 5.2 cm2) at 15 mmHg; for PVDF the mean areas were 205.5 cm2 (± 8.8 cm2) and 221.5 cm2 (± 11.8 cm2), respectively. The pneumoperitoneum-induced pressure increase resulted in a calculated porosity increase of 8.4% for TPU and of 1.2% for PVDF. The mean collagen I/III ratio was 8.7 (± 0.5) for TPU and 4.7 (± 0.7) for PVDF.
Conclusion
The elastic properties of TPU mesh implants result in improved tissue integration compared to conventional PVDF meshes, and they adapt more efficiently to the abdominal wall. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J Biomed Mater Res Part B: Appl Biomater, 106B: 827–833, 2018.
Der vorliegende Artikel fokussiert sich auf die weibliche Belastungsinkontinenz als Insuffizienz der Speicherfunktion der Blase, auch wenn im klinischen Alltag die Harninkontinenz der Frau häufig verschiedene Ursachen hat und insbesondere eine Belastungsinkontinenz im Alter und bei neurologischer Komorbidität nur selten isoliert vorkommt.
Das kleine Becken der Frau ist sowohl als Funktions- als auch als strukturelle Einheit zu betrachten. Dabei unterliegen bei der Frau Blase, Harnröhre, Gebärmutter und Enddarm sowie die muskulären und ligamentösen Strukturen des kleinen Beckens durch Fertilitätsphase, mögliche Schwangerschaften, Geburten und Menopausen-Phase, über das „normale Altern“ hinaus, gravierenden Veränderungen.
This article focuses on female stress incontinence in the form of pelvic floor dysfunction and urethral sphincter deficiency, although isolated stress incontinence accounts for less than half of all incontinence cases. Especially in women of old age and those with neurological comorbidities, the causes of incontinence are mostly multifactorial. Also it has to be considered that the female bladder, urethra, uterus and rectum as well as the muscular and ligamentous structures of the female pelvis minor are affected by phases of fertility, possible pregnancies, births and menopause in addition to the normal ageing process.
Im Rahmen des europäischen Verbundprojekts INSYSME wurden von den deutschen Partnern die Systeme IMES und INODIS zur Verbesserung des seismischen Verhaltens von ausgefachten Stahlbetonrahmen entwickelt. Ziel beider Systeme ist es, Stahlbetonrahmen und Ausfachung zu entkoppeln, anstatt die Tragfähigkeit durch aufwendige und kostspielige zusätzliche Bewehrungseinlagen zu erhöhen. Erste Ergebnisse des Systems IMES für Belastungen in und senkrecht zu der Wandebene werden vorgestellt.
Wireless CAN
(2018)
In modernen elektronischen und mechatronischen Systemen, z. B. im industriellen oder automobil Bereich, kommunizieren eingebettete Steuergeräte und Sensoren vielfach über Bussysteme wie CAN oder LIN. Die Kommunikation findet in der Regel drahtgebunden statt, so dass der Kabelbaum für die Kommunikation sehr groß werden kann. Daher ist es naheliegend, Leitungen und dazugehörige Stecker, z. B. für nicht-sicherheitskritische Komfortsysteme, einzusparen und diese durch gerichtete Funkstrecken für kurze Entfernungen zu ersetzen. Somit könnten Komponenten wie ECUs oder Sensoren kabel- und steckerlos in ein Bussystem integriert werden. Zudem ist eine einfache galvanische und mechanische Trennung zu erreichen. Funkübertragung wird bei diesen Bussystemen derzeit nicht eingesetzt, da insbesondere die Echtzeitfähigkeit und die Robustheit der vorhandenen Funksysteme nicht den Anforderungen der Anwendungen entspricht. Zudem sind bestehende Funksysteme wie WLAN oder Bluetooth im Vergleich zur konventionellen Verkabelung teuer und es besteht hierbei die Möglichkeit, dass sie ausspioniert werden können und so sensible Daten entwendet werden können. In dieser Arbeit wird eine alternative Realisierung zu den bestehenden Funksystemen vorgestellt, die aus wenigen Komponenten aufzubauen ist. Es ist eine protokolllose, echtzeitfähige Übertragung möglich und somit die transparente Integration in ein Bussystem wie CAN.