Serie Vídeos tutoriales para fonética. Video 4. Registro aerodinámico de señales de habla

Esta es una colección de 10 vídeos tutoriales que pueden ser empleados como material educativo en los cursos de fonética básica en el ámbito universitario. Los vídeos 1-3 tratan aspectos relacionados con la grabación: el tipo de micrófonos que se emplean, las clases de espacios en las que se suelen llevar a cabo la captura de señales de audio y las grabadoras que se suelen emplear. El vídeo 4 explora técnicas de captura y observación de datos de flujo y presión en fonética aerodinámica. Los vídeos 5-10 presentan información sobre los principales usos que se le brindan al programa Praat (Boersma y Weenink, 2014) en los estudios actuales de fonética acústica, desde la clase de información sobre modos de articulación de las consonantes que se puede identificar en oscilogramas hasta la creación de señales sonoras sintetizadas por medio de unos procedimientos que tiene el programa para tal propósito, los cuales son susceptibles de ser empleados en experimentos de percepción auditiva.

Estudio del comportamiento aerodinámico de un alerón trasero de un monoplaza tipo Formula Student

[ES]El proyecto investigador tiene el objeto el estudio del comportamiento de un perfil aerodinámico frente a un flujo turbulento, en este caso el aire. Se trata de evaluar las presiones que se ejercen sobre dicho perfil, que será un alerón de monoplaza tipo Formula Student, para comprobar si aporta alguna mejora en el comportamiento del monoplaza la introducción de este paquete aerodinámico. Con la introducción de este perfil en el monoplaza se pretende ganar un mayor agarre en el paso por curva siendo la resistencia al avance en recta la mínima posible, ya que lo que se pretende es hacer el recorrido del circuito en el menor tiempo posible. Por tanto hay dos variables a tener en cuenta a la hora de diseñar el alerón, por un lado esta mejorar el agarre de los neumáticos sobre el asfalto al tomar una curva, lo que nos permitirá tomar la curva a mayor velocidad y por tanto en menos tiempo, y por otro lado, la oposición que el alerón ejerce en el avance en recta disminuyendo su velocidad máxima. En resumen, se trata de comparar la fuerza horizontal y la fuerza vertical que el aire ejerce sobre el perfil aerodinámico a introducir en el monoplaza y evaluar si es beneficioso para este, es decir, si añadiendo dicho perfil se realiza el trazado del circuito en menor tiempo que sin él. Para ello se realizarán simulaciones con un software de modelado físico de flujos y turbulencias sobre un diseño de un alerón dado, con diferentes tipos de flujo, de forma que se asemeje de mejor forma a las condiciones de la pista y se obtendrán los resultados de las presiones que el flujo de aire ejerce sobre las superficies del perfil. Después se obtendrán las fuerzas puntuales vertical y horizontal y se analizaran los datos obtenidos. Deberán tenerse en cuenta, además de los resultados obtenidos, los materiales a emplear a la hora de su fabricación, el proceso de dicha fabricación y el coste que supone tanto el proceso como los materiales empleados.

Aerogenerador de eje vertical

Este proyecto nace de la necesidad de tener energía eléctrica en cada hogar, debido al aumento de nuevos aparatos eléctricos, del aumento del coste de la energía por parte de las compañías eléctricas y de la inminente desaparición de los materiales fósiles como el petróleo o el carbón para la generación de electricidad. Para ello se crea este proyecto, para que comunidades de vecinos o viviendas aisladas, tengan la posibilidad de autoabastecerse de energía eléctrica. A pesar de un primer desembolso de dinero para su implantación, tras su implantación se verá reducida la factura de la luz. Este proyecto se compone de dos grandes subgrupos, la parte mecánica y la parte eléctrica o electrónica. De estas dos, nos hemos centrado en la parte mecánica. Que se descompone en varios subconjuntos que son; la base del aerogenerador, la jaula completa y el posicionamiento o la parte superior del aerogenerador. Cada subconjunto se divide en mas subconjunto y finalmente en cada componente. Para ello se ha realizado un pequeño estudio aerodinámico de las zonas ideales de colocación del aerogenerador, altura mínima de colocación para una optima generación. Por otra parte, para la elección del numero de alabes del rotor se ha tomado en cuenta un estudio realizado en un túnel de viento realizado por Ben F. Blackwell, Robert E. Sheldahl y Louis V. Feliz. En la que se llega a la conclusión que mas alabes no aumenta la eficiencia del aerogenerador. Por lo que se optó por un aerogenerador de dos alabes. Puesto que la eficiencia era pequeña debido a que cuando el aire golpea en un rotor desnudo, disminuye la velocidad de giro de éste por que el aire golpea en sus partes cóncavas y convexas generando fuerzas en sentidos opuestos. Por lo que se desarrollo un estator para la canalización del flujo del aire a los alabes del rotor. Este estator es de aberturas regulables según el caudal de aire que se disponga, también funciona como mecanismo de seguridad en caso de velocidades muy grandes de viento, para evitar que el rotor se embale y genere daños dentro de este. Este mecanismo de posicionamiento de los alabes del estator se regulan mediante un PLC que tiene varios sensores por el aerogenerador para abrir o cerrar el estator cuando haga falta. Debido a que el estator es semiautomático, se han previsto una serie de medidas de prevención de riesgos para evitar daños físicos. También es necesario que se coloque una barandilla que limite el espacio del aerogenerador o por el contrario delimitar el acceso de las azoteas a personal autorizado. El posicionamiento de los alabes del estator se controlan desde la parte superior del aerogenerador, mediante un motor step, un reductor y un disco del cual salen vástagos con garfios en el extremo que se unen al alabe móvil. La fijación entre vástago y garfio se realiza mediante un pasador. El motor step es quien proporciona un torque pequeño que al pasar por el reductor aumenta hasta darnos el par necesario para mover el conjunto de los alabes del estator con rachas de viento hasta . El motor step va fijado mediante una brida metálica al soporte de reductor para evitar que se mueva. El reductor se fija a la pieza mediante la cual pivota el disco de posicionamiento. La pieza de pivote se le han realizado una serie de rebajes disminuir el peso, por lo que para su conformado se realizará mediante inyección de plástico al igual que el garfio y el disco de posicionamiento. El aerogenerador esta sujeto mediante seis pilares inferiores y un pilar central que se encarga de sustentar el rotor. Estos pilares reparten el peso del aerogenerador y a su vez sostienen la pletina exterior que esconde los elementos que hay debajo como; la multiplicadora, el alternador, el cardan y el PLC. La pletina tendrá una abertura por la que el operario tendrá acceso a sus partes. La pletina exterior estará formada por varias láminas de acero unidas por cordones de soldadura. La pletina estará sujeta mediante tornillería a los pilares. El montaje de los subconjuntos se realizarán en el sitio donde se vaya a colocar el aerogenerador a excepción del reductor que es posible su montaje en taller. Previamente se tendrán que colocar barras roscadas en el suelo de la azotea para la posterior colocación y amarre de los pilares. En ese instante se colocará la multiplicadora y el alternador. La jaula junto con los alabes se montará encima de los pilares y a su vez se colocará el rotor. Posteriormente se colocará la tapa y el mecanismo de posicionamiento de los alabes y la cúpula. Una vez fijado el rotor se colocará el cardan que unirá rotor y multiplicadora. Se colocará el acople entre alternador y la multiplicadora. Se finalizara con el cierre de la pletina. Se colocarán los aparatos electrónicos que harán que el aerogenerador se comporte como un aparato semiautomático. En un compartimento dentro del edificio se colocarán baterías que acumularán la energía generada. En este habitáculo se colocará un aparato donde se visualice la potencia que se esta generando así como la velocidad de rotación y la velocidad del viento. Junto a este aparato un pulsador de parada de emergencia. Alrededor del aerogenerador se colocarán señales que indiquen los peligros que se pueden dar así como, las precauciones a tener en cuenta. Las medidas vendrán escritas en un documento junto con los mantenimientos que se han de dar. En la puerta de acceso a la azotea y en la ventana de acceso a los interiores del aerogenerador habrá un resumen del documento anteriormente descrito.

Stimulation discomfort comparison of asynchronous and synchronous methods with multi-field electrodes

Functional Electrical Stimulation (FES) is a technique that consists on applying electrical current pulses to artificially activate motor nerve fibers and produce muscle contractions to achieve functional movements. The main applications of FES are within the rehabilitation field, in which this technique is used to aid recovery or to restore lost motor functions. People that benefit of FES are usually patients with neurological disorders which result in motor dysfunctions; most common patients include stroke and spinal cord injury (SCI). Neuroprosthesis are devices that have their basis in FES technique, and their aim is to bridge interrupted or damaged neural paths between the brain and upper or lower limbs. One of the aims of neuroprosthesis is to artificially generate muscle contractions that produce functional movements, and therefore, assist impaired people by making them able to perform activities of daily living (ADL). FES applies current pulses and stimulates nerve fibers by means of electrodes, which can be either implanted or surface electrodes. Both of them have advantages and disadvantages. Implanted electrodes need open surgery to place them next to the nerve root, so these electrodes carry many disadvantages that are produced by the use of invasive techniques. In return, as the electrodes are attached to the nerve, they make it easier to achieve selective functional movements. On the contrary, surface electrodes are not invasive and are easily attached or detached on the skin. Main disadvantages of surface electrodes are the difficulty of selectively stimulating nerve fibers and uncomfortable feeling perceived by users due to sensory nerves located in the skin. Electrical stimulation surface electrode technology has improved significantly through the years and recently, multi-field electrodes have been suggested. This multi-field or matrix electrode approach brings many advantages to FES; among them it is the possibility of easily applying different stimulation methods and techniques. The main goal of this thesis is therefore, to test two stimulation methods, which are asynchronous and synchronous stimulation, in the upper limb with multi-field electrodes. To this end, a purpose-built wrist torque measuring system and a graphic user interface were developed to measure wrist torque produced with each of the methods and to efficiently carry out the experiments. Then, both methods were tested on 15 healthy subjects and sensitivity results were analyzed for different cases. Results show that there are significant differences between methods regarding sensation in some cases, which can affect effectiveness or success of FES.

Design, Construction and Testing of a Hydraulic Power Take-Off for Wave Energy Converters

This paper presents the construction, mathematical modeling and testing of a scaled universal hydraulic Power Take-Off (PTO) device for Wave Energy Converters (WECs). A specific prototype and test bench were designed and built to carry out the tests. The results obtained from these tests were used to adjust an in-house mathematical model. The PTO was initially designed to be coupled to a scaled wave energy capture device with a low speed and high torque oscillating motion and high power fluctuations. Any Energy Capture Device (ECD) that fulfils these requirements can be coupled to this PTO, provided that its scale is adequately defined depending on the rated power of the full scale prototype. The initial calibration included estimation of the pressure drops in the different components, the pressurization time of the oil inside the hydraulic cylinders and the volumetric efficiency of the complete circuit. Since the overall efficiency measured during the tests ranged from 0.69 to 0.8 and the dynamic performance of the PTO was satisfactory, the results are really promising and it is believed that this solution might prove effective in real devices.

A robust position control for induction machines

ICEM 2010

Diseño de un aerogenerador de muy baja potencia para la alimentación de sistemas eléctricos aislados

[ES]En este Proyecto se desarrolla el diseño y la optimización de un aerogenerador de muy pequeña potencia enfocado a alimentar sistemas eléctricos aislados; concretamente, un sistema de iluminación. Se analizan todos los componentes del sistema aerogenerador, comparando las diversas alternativas posibles y eligiendo soluciones sencillas, baratas y eficientes para cada uno de ellos. Asimismo, se lleva a cabo un primer dimensionamiento de los mismos. El esfuerzo de diseño se ha centrado en las palas, por considerarse el componente más crítico y menos normalizado. Se han estudiado herramientas para su análisis detallado y su optimización desde el punto de vista aerodinámico, y éstas han sido implementadas en Matlab. Esto ha permitido generar un diseño óptimo ajustado a las necesidades del sistema. Asimismo, se han realizado las correspondientes tareas de planificación, analizado los múltiples beneficios de tipo técnico, económico, social y ambiental que la ejecución del presente Proyecto reportará, haciendo una programación completa del mismo y un análisis de los costes que supondrá.

Nonlinear magnetic vortex dynamics in a circular nanodot excited by spin-polarized current

We investigate analytically and numerically nonlinear vortex spin torque oscillator dynamics in a circular magnetic nanodot induced by a spin-polarized current perpendicular to the dot plane. We use a generalized nonlinear Thiele equation including spin-torque term by Slonczewski for describing the nanosize vortex core transient and steady orbit motions and analyze nonlinear contributions to all forces in this equation. Blue shift of the nano-oscillator frequency increasing the current is explained by a combination of the exchange, magnetostatic, and Zeeman energy contributions to the frequency nonlinear coefficient. Applicability and limitations of the standard nonlinear nano-oscillator model are discussed.

Análisis de prestaciones de variador de frecuencia SINAMICS en Control Vectorial de velocidad y de par.

[ES]En este Trabajo de Fin de Grado se expone el análisis de prestaciones de variador de frecuencia SINAMICS G120. El variador ha sido controlado mediante el software de control TIA Portal, con el que se han realizado ensayos en el control vectorial de velocidad y de par.

Higher order vortex gyrotropic modes in circular ferromagnetic nanodots

Magnetic vortex that consists of an in-plane curling magnetization configuration and a needle-like core region with out-of-plane magnetization is known to be the ground state of geometrically confined submicron soft magnetic elements. Here magnetodynamics of relatively thick (50-100 nm) circular Ni80Fe20 dots were probed by broadband ferromagnetic resonance in the absence of external magnetic field. Spin excitation modes related to the thickness dependent vortex core gyrotropic dynamics were detected experimentally in the gigahertz frequency range. Both analytical theory and micromagnetic simulations revealed that these exchange dominated modes are flexure oscillations of the vortex core string with n = 0,1,2 nodes along the dot thickness. The intensity of the mode with n = 1 depends significantly on both dot thickness and diameter and in some cases is higher than the one of the uniform mode with n = 0. This opens promising perspectives in the area of spin transfer torque oscillators.

Self-Similarity and helical symmetry in vortex generator flow simulations

According to experimental observations, the vortices generated by vortex generators have previously been observed to be self-similar for both the axial (u(z)) and azimuthal (u(circle minus)) velocity profiles. Further, the measured vortices have been observed to obey the criteria for helical symmetry. This is a powerful result, since it reduces the highly complex flow to merely four parameters. In the present work, corresponding computer simulations using Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations have been carried out and compared to the experimental observations. The main objective of this study is to investigate how well the simulations can reproduce the physics of the flow and if the same analytical model can be applied. Using this model, parametric studies can be significantly reduced and, further, reliable simulations can substantially reduce the costs of the parametric studies themselves.

Computational study of the vortex path variation with the VG height

An extensive range of conventional, vane-type, passive vortex generators (VGs) are in use for successful applications of flow separation control. In most cases, the VG height is designed with the same thickness as the local boundary layer at the VG position. However, in some applications, these conventional VGs may produce excess residual drag. The so-called low-profile VGs can reduce the parasitic drag associated to this kind of passive control devices. As suggested by many authors, low-profile VGs can provide enough momentum transfer over a region several times their own height for effective flow-separation control with much lower drag. The main objective of this work is to study the variation of the path and the development of the primary vortex generated by a rectangular VG mounted on a flat plate with five different device heights h = delta, h(1) = 0.8 delta, h(2) = 0.6 delta, h(3) = 0.4 delta and h(4) = 0.2 delta, where delta is the local boundary layer thickness. For this purpose, computational simulations have been carried out at Reynolds number Re = 1350 based on the height of the conventional VG h = 0.25m with the angle of attack of the vane to the oncoming flow beta = 18.5 degrees. The results show that the VG scaling significantly affects the vortex trajectory and the peak vorticity generated by the primary vortex.

New generation of two-dimensional spintronic systems realized by coupling of Rashba and Dirac fermions

Intriguing phenomena and novel physics predicted for two-dimensional (2D) systems formed by electrons in Dirac or Rashba states motivate an active search for new materials or combinations of the already revealed ones. Being very promising ingredients in themselves, interplaying Dirac and Rashba systems can provide a base for next generation of spintronics devices, to a considerable extent, by mixing their striking properties or by improving technically significant characteristics of each other. Here, we demonstrate that in BiTeI@PbSb2Te4 composed of a BiTeI trilayer on top of the topological insulator (TI) PbSb2Te4 weakly- and strongly-coupled Dirac-Rashba hybrid systems are realized. The coupling strength depends on both interface hexagonal stacking and trilayer-stacking order. The weakly-coupled system can serve as a prototype to examine, e.g., plasmonic excitations, frictional drag, spin-polarized transport, and charge-spin separation effect in multilayer helical metals. In the strongly-coupled regime, within similar to 100 meV energy interval of the bulk TI projected bandgap a helical state substituting for the TI surface state appears. This new state is characterized by a larger momentum, similar velocity, and strong localization within BiTeI. We anticipate that our findings pave the way for designing a new type of spintronics devices based on Rashba-Dirac coupled systems.

Estudio espectroscópico del efecto de los ácidos orgánicos en la higroscopicidad reactividad y nucleación de aerosoles atmosféricos

253 p.