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Estudo prospectivo de sonda capacitiva não intrusiva duplo-sensor para medir fração volumétrica in situ em escoamentos contendo água, óleo e ar; Prospective study of a non-intrusive double-sensor capacitive probe for in-situ volumetric fraction measurements in oil-water-air flows

Almeida, Israel Frank dos Santos
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 12/12/2006 Português
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76.04%
Sensores capacitivos são amplamente utilizados em vários sistemas de medida, tanto na indústria como em laboratórios de pesquisa. Estes dispositivos medem variadas grandezas físicas, como deslocamento, força, pressão, densidade e concentração de substâncias em escoamentos bifásicos, entre outros. Sua aplicação vêm sendo utilizada há algum tempo de forma relativamente elementar, necessitando ainda de estudos específicos para entender a fundo o fenômeno de transferência de carga. A sonda proposta neste trabalho visa melhorar a aquisição do sinal capacitivo e obter uma medida precisa de fração volumétrica em condições bifásicas e trifásicas. Portanto, é necessário um circuito transdutor que transmita de forma precisa a capacitância registrada entre os eletrodos dos sensores até uma central de aquisição. Neste trabalho buscamos desenvolver um modelo de sonda para medir frações volumétricas in situ. Para tanto, apresentamos as etapas de calibração dos sensores, através de válvulas de fechamento rápido, e validamos a técnica sob determinadas condições e variados padrões de escoamento. Dois sensores de geometrias distintas (anéis e hélices) foram utilizados na composição da sonda capacitiva não intrusiva. Propõe-se a solução do sistema linear para medição direta de fração volumétrica em escoamento trifásico.; Capacitive sensors are widely employed in many measurement systems in both industry and laboratory activities. These devices measure several physical quantities such as displacement...

Desenvolvimento de uma técnica não intrusiva de medição do coeficiente de convecção: solução do problema térmico inverso; Development of a non-intrusive technique for measuring of the convection coefficient: solution of the inverse thermal problem

Brandi, Analice Costacurta
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 13/08/2010 Português
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66.19%
A tomografia por sensoriamento térmico é muito utilizada em diferentes aplicações industriais, tais como a determinação de propriedades térmicas de novos materiais, o controle da produção de calor e a temperatura no processo de manufatura. Entretanto, o emprego de técnicas tomográficas em processos industriais envolvendo transferência de calor ainda carece de métodos robustos e computacionalmente eficientes. Nesse contexto, o principal objetivo deste trabalho é contribuir para o desenvolvimento de uma técnica não intrusiva de medição do coeficiente de convecção a partir de medidas externas de temperatura e fluxo de calor baseada na solução do problema térmico inverso. Para tanto é necessário resolver um problema de condução acoplado a um problema de convecção de calor. Este acoplamento ocorre através do coeficiente de convecção no interior do domínio do problema, cuja determinação pode ser feita através da aplicação de um fluxo de calor e medição das temperaturas resultantes na superfície externa. A tomografia térmica é tratada como um problema de minimização global, cuja função objetivo é um funcional de erro que quantifica a diferença entre as medidas externas não intrusivas (temperatura real) e as medidas calculadas no modelo numérico (temperatura aproximada). A natureza mal condicionada do problema assim formulado se manifesta na superfície de minimização por produzir topologias problemáticas tais como múltiplos mínimos locais...

Metodologia não intrusiva baseada na técnica fotoacústica para o estudo de membranas vítreas porosas; Non-instrusive methodology based on the photoacoustic technique for studying porous vitreous membranes

Yasuda, Márcio Tsuyoshi
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 25/09/2003 Português
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56.28%
A espectroscopia fotoacústica (PA) vem sendo largamente utilizada em diversos ramos de pesquisa, principalmente nas investigações de materiais quanto às suas propriedades ópticas e térmicas, demonstrando a sua vasta versatilidade. No presente trabalho, desenvolveu-se uma câmara fotoacústica de uso geral e uma metodologia baseada na técnica fotoacústica, técnica não intrusiva e não destrutiva, para a determinação da porosidade aberta de membranas vítreas. A porosidade aberta de membranas vítreas está relacionada diretamente à permeabilidade e à eficiência dessas membranas em processos de filtração. Essas membranas foram processadas utilizando-se a técnica de preenchimento e garrafas de vidro, encontradas comercialmente, como matéria-prima. Através da utilização de NaCl como o material inerte, foram processadas membranas com diferentes percentagens de poros. A metodologia fotoacústica desenvolvida neste trabalho teve como base modelos teóricos fotoacústicos tradicionais de análise. Esta metodologia foi capaz de determinar a porosidade aberta das membranas e de distinguí-las quanto as suas superfícies. Os resultados obtidos através da técnica fotoacústica foram comparados com os resultados obtidos por porosimetria de mercúrio (técnica intrusiva e destrutiva) e por ensaios de permeabilidade (técnica intrusiva e não destrutiva) com as mesmas membranas. Estas duas técnicas de análise são as usualmente utilizadas em estudos de estruturas porosas. A comparação entre os dados experimentais comprovou a validade dos resultados obtidos com a nova metodologia. Além desta metodologia fornecer a porosidade aberta com relativa facilidade...

Desenvolvimento de tecnicas de ultra-som para medida de espessura de filme de liquido em escoamentos gas-liquido e liquido-liquido; Development of ultrasonic techniques for measurements of liquid film thickness in gas-liquid and liquid-liquid flows

Guilherme Rosario dos Santos
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/02/2006 Português
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46.09%
Um dos problemas cruciais no atual cenário da indústria nacional de petróleo é a medição das vazões de óleo, gás e água produzidos por cada poço. Este problema se agrava no contexto da produção de óleos pesados sob condições offshore em águas profundas, dadas as condições adversas desse ambiente, alta viscosidade do óleo, formação de emulsões com água, dificuldade natural para sua elevação e escoamento, entre outras. Excetuando os casos em que um poço é testado, quando então sua produção pode ser determinada na superfície, não se dispõe atualmente de sistemas e métodos de medição simples, confiáveis e não-intrusivos para as vazões de cada poço. O presente trabalho investiga a utilização de técnicas de ultra-som para fins de monitoramento do filme de água em escoamentos gás-líquido e líquido-líquido. O objetivo deste trabalho é desenvolver uma ferramenta de medição de espessura instantânea do filme líquido em escoamentos gás-líquido e líquido-líquido utilizando técnicas de ultra-som. A medição do tempo de trânsito do sinal acústico ultra-sônico através de uma camada de material - líquido, gás ou sólido - permite a obtenção da espessura local e instantânea dessa camada...

Caracterização de um ensaio de análise modal recorrendo a leitura sem contacto; Characterization of modal analysis test using non-contact technique

Braga, Carlos André da Silva Teles
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
Publicado em //2014 Português
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Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Mecânica (área de especialização em Conceção de Estruturas); Ao longo das últimas décadas, a preocupação com os efeitos das vibrações nos mais diversos tipos de estruturas tem vindo a aumentar. Ao longo deste tempo, para combater os efeitos indesejados das vibrações, tem sido desenvolvidos novos métodos e técnicas que ajudam a prever o comportamento dinâmico das estruturas, permitindo que se diminua os efeitos por estas causado. É neste contexto que se insere o desenvolvimento deste trabalho. Ao longo deste documento pretende-se desenvolver o estudo sobre um equipamento utilizado para a medição de vibrações, o vibrómetro laser. O objetivo deste trabalho foi realizar e caracterizar um ensaio experimental de análise modal com a utilização do vibrómetro laser. É também pretendido a exploração da funcionalidade diferencial do laser, a qual permite obter leituras diferencias entre dois objetos diferentes. Para tal utilizaram-se um conjunto de três placas metálicas, todas com características dinâmicas diferentes, essencialmente para validar a funcionalidade diferencial do laser. Inicialmente os três componentes foram analisados numericamente para posterior comparação com os resultados experimentais. Após a obtenção das soluções numéricas...

A new method to determine open porosity and permeability constants of open-pore sintered glasses by photoacoustic technique

Yasuda,M. T.; Melo,W. L. B.
Fonte: Associação Brasileira de Cerâmica Publicador: Associação Brasileira de Cerâmica
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/09/2005 Português
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35.93%
The Photoacoustic (PA) technique was used to investigate the structural properties (e.g. open porosity and permeability) of open-pore sintered glasses. This work demonstrates that the photoacoustic signal of open-pore sintered glasses, which are produced with different grain sizes and several degrees of open porosity, is sensitive to the morphology of the open-pore samples. The results obtained by the PA technique were related to results obtained by the Pressure Decay technique, and an excellent correlation was obtained. This demonstrates that PA technique, which is non-intrusive and non-destructive, is promising for application in analysis of porous ceramic structures, even if the sample is semi-transparent.

Theoretical and experimental study of nonlinear internal gravity wave beams; Nonlinear internal gravity wave beams

Tabaei Befrouei, Ali, 1974-
Fonte: Massachusetts Institute of Technology Publicador: Massachusetts Institute of Technology
Tipo: Tese de Doutorado Formato: 124 leaves; 6434918 bytes; 6450478 bytes; application/pdf; application/pdf
Português
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35.83%
Continuously stratified fluids, like the atmosphere and the oceans, support internal gravity waves due to the effect of buoyancy. This type of wave motion is anisotropic since gravity provides a preferred direction. As a result, a localized source oscillating at a frequency below the buoyancy frequency in a uniformly stratified Boussinesq fluid, rather than cylindrical wavefronts, gives rise to elongated disturbances propagating along specific directions depending on the driving frequency. Such wave beams can be readily generated in the laboratory by oscillating a cylinder in a stratified fluid tank, and, according to recent numerical simulations and field observations, often arise in the atmosphere due to thunderstorms and may also be generated in the oceans by tidal flow over sea-floor topography. So far, internal wave beams have been studied mostly using the linearized equations of motion valid for small-amplitude disturbances. The present thesis examines theoretically and experimentally some aspects of non-linearity in the propagation, reflection and collision of internal gravity wave beams. An asymptotic theory is developed for the propagation of isolated two-dimensional or axisymmetric nonlinear beams, that also takes into account viscous as well as re- fraction effects due to the presence of a mean flow and non-uniform buoyancy frequency. In this instance...

HETA: hybrid error-detection technique using assertions

Azambuja, José Rodrigo Furnaletto de; Scarpato, Maurício Altieri; Becker, Jürgen; Kastensmidt, Fernanda Gusmão de Lima
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande Publicador: Universidade Federal do Rio Grande
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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36.04%
This paper presents HETA, a hybrid technique based on assertions and a non-intrusive enhanced watchdog module to detect SEE faults in microprocessors. These types of faults have a major influence in the microprocessor’s control flow, causing incorrect jumps in the program’s execution flow. In order to protect the system, a non-intrusive hardware module is implemented in order to monitor the data exchanged between the microprocessor and its memory. Since the hardware itself is not capable of detecting all control flow errors, it is enhanced to support a new software-based technique. Also, previous techniques are used to reach higher detection rates. A fault injection campaign is performed using a MIPS microprocessor. Simulation results show high detection rates with a small amount of performance degradation and area overhead.

Detecting SEEs in microprocessors through a non-intrusive hybrid technique

Azambuja, José Rodrigo Furnaletto de; Lapolli, Ângelo Cardoso; Rosa, Lucas Lemos; Kastensmidt, Fernanda Gusmão de Lima
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande Publicador: Universidade Federal do Rio Grande
Tipo: Artigo de Revista Científica
Português
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35.84%
This paper presents a hybrid technique based on software signatures and a hardware module with watchdog and decoder characteristics to detect SEU and SET faults in microprocessors. These types of faults have a major influence in the microprocessor’s control-flow, affecting the basic blocks and the transitions between them. In order to protect the transitions between basic blocks a light hardware module is implemented in order to spoof the data exchanged between the microprocessor and its memory. Since the hardware alone is not capable of detecting errors inside the basic blocks, it is enhanced to support the new technique and then provide full control-flow protection. A fault injection campaign is performed using a MIPS microprocessor. Simulation results show high detection rates with a small amount of performance degradation and area overhead.

Contribuições ao estudo da fluidodinâmica em leito de jorro: estudos experimentais e de simulação via CFD

Santos, Dyrney Araújo dos
Fonte: Universidade Federal de Uberlândia Publicador: Universidade Federal de Uberlândia
Tipo: Dissertação
Português
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36.16%
O leito de jorro é caracterizado por estabelecer um movimento cíclico e uniforme das partículas em seu interior promovendo, desta forma, um íntimo contato entre as fases. Esta característica em seu escoamento é de fundamental importância industrial, visto que a maioria dos processos requerem uma adequada taxa de transferência de massa e energia. No entanto, por possuir regiões de escoamento com diferentes caracteristícas e, a depender de suas condições operacionais e geométricas, poder vir a operar em regime de instabilidade, um maior entendimento de seu comportamento fluidodinâmico é necessário. No intuito de se obter perfis de velocidade e porosidade em um leito de jorro cônico-cilíndrico, utilizou-se de uma técnica intrusiva a qual emprega como sonda de medida fibra óptica. Para a validação das medidas de velocidade realizadas por meio da sonda, foi utilizada uma técnica nãointrusiva composta por uma câmera de alta velocidade. Já para a calibração da sonda para a medida de porosidade, considerou-se a suposição de linearidade entre a intensidade do sinal de voltagem captado pela sonda e a concentração de sólidos em um determinado volume de medida. As medidas foram realizadas a diferentes condições de velocidade de ar...

New single-ended objective measure for non-intrusive speech quality evaluation

Mahdi, Abdulhussain E; Picovici, Dorel
Fonte: Springer Publicador: Springer
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; all_ul_research; ul_published_reviewed
Português
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45.93%
peer-reviewed; This article proposes a new output-based method for non-intrusive assessment of speech quality of voice communication systems and evaluates its performance. The method requires access to the processed (degraded) speech only, and is based on measuring perception-motivated objective auditory distances between the voiced parts of the output speech to appropriately matching references extracted from a pre-formulated codebook. The codebook is formed by optimally clustering a large number of parametric speech vectors extracted from a database of clean speech records. The auditory distances are then mapped into objective Mean Opinion listening quality scores. An efficient data-mining tool known as the self-organizing map (SOM) achieves the required clustering and mapping/reference matching processes. In order to obtain a perception-based, speaker-independent parametric representation of the speech, three domain transformation techniques have been investigated. The first technique is based on a perceptual linear prediction (PLP) model, the second utilises a bark spectrum (BS) analysis and the third utilises mel-frequency cepstrum coefficients (MFCC). Reported evaluation results show that the proposed method provides high correlation with subjective listening quality scores...

Condition assessment of water transmission pipelines using hydraulic transients

Misiunas, D.; Lambert, M.; Simpson, A.; Olsson, G.
Fonte: University of Exeter, Centre for Water Systems Publicador: University of Exeter, Centre for Water Systems
Tipo: Conference paper
Publicado em //2005 Português
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36%
This paper investigates the potential of using controlled hydraulic transients for the non-intrusive internal condition assessment of water transmission pipelines. Deterioration of pipelines is a natural process. The effective tool for evaluating the state of the pipeline interior could be extremely useful while planning the rehabilitation or identifying critical points in the system. A non-intrusive technique for evaluating the state of internal surface of the pipeline is introduced. The total length of the pipeline is divided into a number of segments and the condition of each segment is assessed based on the transient response corresponding to that interval. In addition to quantification of the deterioration level of different sections of the pipeline, critical points were identified where closer investigation was suggested. The technique was tested on a real pipeline. The proposed methodology is in the early stage of development.; http://www.projects.ex.ac.uk/CCWI2005/Final%20detailed%20presentation%20schedule%20STK5a.pdf; Dalius Misiunas, Martin Lambert, Angus Simpson & Gustaf Olsson

Assessing water mains condition using hydraulic transients

Misiunas, D.; Lambert, M.; Simpson, A.; Olsson, G.
Fonte: Thomas Telford Services Ltd Publicador: Thomas Telford Services Ltd
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2007 Português
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36%
This paper investigates the potential of using controlled hydraulic transients for non-intrusive assessment of the internal condition of water transmission pipelines. Deterioration of pipelines is a natural process. An effective tool for evaluating the state of pipeline interiors could be extremely useful for planning rehabilitation or identifying critical points in a system. A non-intrusive technique for evaluating the state of the internal surface of a pipeline is introduced. The total length of the pipeline was divided into a number of segments and the condition of each segment assessed based on the transient response corresponding to that interval. In addition to quantification of the deterioration level of different sections of the pipeline, critical points were identified where closer investigation was suggested. The proposed technique, although in an early stage of development, was tested on a real pipeline.; D.Misiunas, M. Lambert, A. Simpson and G.Olsson

Diagnosis of induction machine stator faults by parameter estimation technique based on direct search on sparse grid

Duan, F.; Zivanovic, R.
Fonte: IET; CD Publicador: IET; CD
Tipo: Conference paper
Publicado em //2012 Português
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35.8%
Fault diagnosis is widely applied in asset condition monitoring of induction machines to identify potential problems before serious deterioration or breakdown occurs. The confronted challenge is that the estimation problem exhibits nonlinear property and multiple local minima and the objective function surfers from measurement noise. To tackle this challenge, a novel parameter estimation technique based on a global direct search method, named Hyperbolic Cross Points (HCP) algorithm, is proposed. Accordingly, it is applied for the non-intrusive detection of stator winding short circuit fault in squirrel-cage induction machines. The simulated stator current used in testing HCP method is generated from a MATLAB/SIMULINK induction motor model. The algorithm has been validated by considering various stator short circuit levels and fault locations. After the algorithm has been carefully tested, it is used to estimate fault parameters from recorded current from a 800W squirrel-cage induction motor in the laboratory environment. It demonstrates the effectiveness of the proposed method by detecting both the fault location and short circuit level with high accuracy and reduced computational burden.; http://apscom2012.org/

Study of turbulent jets by means of PIV technique

Collar Sagardía, Begoña; Morera Moreno, Luis Miguel
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: info:eu-repo/semantics/bachelorThesis; info:eu-repo/semantics/masterThesis Formato: application/octet-stream; application/octet-stream; application/pdf; application/pdf
Português
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35.8%
Turbulent jets have been always present in fluid-mechanic researches due to the large number of applications they have and to the presence of all the turbulence features on them. Thanks to the use of relative new non-intrusive techniques–such as PIV (Particle Image Velocimetry)-, the knowledge of turbulence in general, and turbulent jets in particular has increased. This work is focused on the assessment of both, the main characteristics of the turbulent jet and, at the same time, some significant PIV features. For that aim two experiments are proposed: -The first one, denominated “Spatial Resolution in PIV”, tries to determine the best position to place the digital camera that films the movement of the particles present in the jet, taking into account that we are interested on studying not only the microscales of the turbulent flow, but also the velocity field and the recovering of isotropy by evaluating the turbulent parameters (skewness, kurtosis, square mean derivative ratios,…). -In the second one, called “Effect of the Reynolds Number in Turbulence”, starting from the results of the first experiment, the behavior of the jet depending on the relationship between the inertia forces and the viscous ones is analyzed. To do this...

Diretrizes para design de interface de aplicativos em smartphones para alemão como língua estrangeira : um estudo sobre mobile learning

Puppi, Maicon Bernert
Fonte: Universidade Federal do Paraná Publicador: Universidade Federal do Paraná
Tipo: Dissertação Formato: 211f. : il. algumas color., grafs., tabs., maps.; application/pdf
Português
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35.8%
Orientadora: Profª. PhD. Stephania Padovani; Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Parana, Setor de Artes, Comunicação e Design, Programa de Pós-Graduação em Comunicação. Defesa: Curitiba, 30/05/2014; Inclui referências; Área de concentração : Sistemas de Informação; Resumo: O surgimento da tecnologia computacional móvel como paralela e alternativa à tecnologia computacional fixa representa mais do que a simples troca dos dispositivos fixos por dispositivos portáteis. Ela influencia grande parte da relação humano-computador, bem como proporciona maior facilidade de comunicação e acesso à informação. Outra área influenciada por esta nova alternativa é a educacional, com o surgimento do aprendizado através de dispositivos móveis, chamado mobile learning. Nesta perspectiva, vêm emergindo diversos aplicativos feitos por vários desenvolvedores, alguns autônomos, outros ligados realmente à pesquisa em educação. A maioria deles volta-se ao ensino de línguas. Porém ainda não se observa muitos trabalhos que incluam o design como elemento de conexão entre o setor da educação mobile e as possibilidades de projetos para interfaces dos dispositivos móveis. Este trabalho teve como objetivo propor diretrizes para o design de interface de aplicativos m-learning em smartphones...

A non-intrusive measurement technique applying CARS for concentration measurement in a gas mixing flow

Yamamoto, Ken; Yamagata, Yuki; Moriya, Madoka; Kuriyama, Reiko; Sato, Yohei
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 05/08/2015 Português
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46.04%
Coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscope system was built and applied to a non-intrusive gas concentration measurement of a mixing flow in a millimeter-scale channel. Carbon dioxide and nitrogen were chosen as test fluids and CARS signals from the fluids were generated by adjusting the wavelengths of the Pump and the Stokes beams. The generated CARS signals, whose wavelengths are different from those of the Pump and the Stokes beams, were captured by an EM-CCD camera after filtering out the excitation beams. A calibration experiment was performed in order to confirm the applicability of the built-up CARS system by measuring the intensity of the CARS signal from known concentrations of the samples. After confirming that the measured CARS intensity was proportional to the second power of the concentrations as was theoretically predicted, the CARS intensities in the gas mixing flow channel were measured. Ten different measurement points were set and concentrations of both carbon dioxide and nitrogen at each point were obtained. Consequently, it was observed that the mixing of two fluids progressed as the measurement point moved downstream. The results show the applicability of CARS to the non-intrusive concentration measurement of gas flows without any preprocess such as gas absorption into liquid or solid.; Comment: 16 pages...

A Cache-Coloring Based Technique for Saving Leakage Energy In Multitasking Systems

Mittal, Sparsh
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 22/09/2013 Português
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35.9%
There has been a significant increase in leakage energy dissipation of CMOS circuits with each technology generation. Further, due to their large size, last level caches (LLCs) spend a large fraction of their energy in the form of leakage energy and hence, addressing this has become extremely important to meet the challenges of chip power budget. For addressing this, several techniques have been proposed. However, most of these techniques require offline profiling and hence cannot be used for real-life systems which usually run multitasking programs, with possible pre-emptions. In this paper, we propose a dynamic profiling based technique for saving cache leakage energy in multitasking systems. Our technique uses a small coloring-based profiling cache, to estimate performance and energy consumption of multiple cache configurations and then selects the best (least-energy) configuration among them. Our technique uses non-intrusive profiling and saves energy despite intra-task and inter-task variations; thus, it is suitable for multitasking systems. Simulations performed using workloads from SPEC2006 suite show the superiority of our technique over an existing cache energy saving technique. With a 2MB baseline cache, the average saving in memory sub-system energy is 22.8%.; Comment: Cache leakage energy saving technique

Time resolved tracking of a sound scatterer in a turbulent flow: non-stationary signal analysis and applications

Mordant, N.; Michel, O.; Pinton, J. F.
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 26/03/2001 Português
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35.88%
It is known that ultrasound techniques yield non-intrusive measurements of hydrodynamic flows. For example, the study of the echoes produced by a large number of particle insonified by pulsed wavetrains has led to a now standard velocimetry technique. In this paper, we propose to extend the method to the continuous tracking of one single particle embedded in a complex flow. This gives a Lagrangian measurement of the fluid motion, which is of importance in mixing and turbulence studies. The method relies on the ability to resolve in time the Doppler shift of the sound scattered by the continuously insonfied particle. For this signal processing problem two classes of approaches are used: time-frequency analysis and parametric high resolution methods. In the first class we consider the spectrogram and reassigned spectrogram, and we apply it to detect the motion of a small bead settling in a fluid at rest. In more non-stationary turbulent flows where methods in the second class are more robust, we have adapted an Approximated Maximum Likelihood technique coupled with a generalized Kalman filter.; Comment: 16 pages 9 figures

Second harmonic generation as a technique to probe buried interfaces

Neethling,P.H.; Scheidt,T.; Rohwer,E.G.; von Bergmann,H.M.; Stafast,H.
Fonte: South African Journal of Science Publicador: South African Journal of Science
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/08/2009 Português
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35.8%
Since the advances of femtosecond laser technology during the last decade, optical second harmonic generation (SHG) has proven itself a powerful tool to investigate the electronic and structural properties of semiconductor materials. Its advantage lies in the fact that it is a contact-less, non-intrusive method that can be used in situ. It is sensitive to systems with broken symmetry, in particular interfaces and surfaces. The Si/SiO2 system is technologically important since it forms a component of most modern electronic equipment. Furthermore, it has been shown that it is possible to induce an electric field across this interface by means of laser irradiation as a result of defect formation and defect population. This electric field can be measured since it determines the SHG signal. The anisotropy of the SHG signal from the Si/SiO2 interface was measured and showed four-fold symmetry, illustrating that the SHG technique was able to characterise the electrical properties of the interface below the 5 nm thick oxide layer.