958 resultados para Multiphase flow with interphase exchanges
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A thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy
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Background : The neonatal arterial switch operation (ASO) is now the standard of care for children born with transposition of the great arteries. Stenosis of the neopulmonary artery on long‑term follow up is a known complication. Methods : We performed a retrospective analysis of eleven patients who underwent a cardiac magnetic resonance imaging (MRI) due to echocardiographic evidence suggestive of stenosis of the neopulmonary artery or its branches (mean estimated Doppler gradient 48 mmHg, min 30 mmHg, max 70 mmHg). A comprehensive evaluation of anatomy and perfusion was done by cardiac MRI. Results : The branches of the neopulmonary artery (neo PA) showed decreased caliber in three patients unilaterally and in two patients, bilaterally. Magnetic resonance (MR) perfusion studies showed concomitant decreased flow, with discrepancy between the two lungs of 35/65% or worse, only in the three patients with unilateral obstruction, by two different MR perfusion methods. Conclusions : Cardiac MR can be used as a comprehensive non‑invasive imaging technique to diagnose stenosis of the branches of the neopulmonary after the ASO, allowing evaluation of anatomy and function of the neoPA, its branches, and the differential perfusion to each lung, thus facilitating clinical decision making.
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OBJECTIVES: During open heart surgery, so-called atrial chatter, a phenomenon due to right atria and/or caval collapse, is frequently observed. Collapse of the cava axis during cardiopulmonary bypass (CPB) limits venous drainage and may result downstream in reduced pump flow on (lack of volume) and upstream in increased after-load (stagnation), which in turn may both result in reduced or even inadequate end-organ perfusion. The goal of this study was to reproduce venous collapse in the flow bench. METHODS: In accordance with literature for venous anatomy, a caval tree system is designed (polyethylene, thickness 0.061 mm), which receives venous inflow from nine afferent veins. With water as medium and a preload of 4.4 mmHg, the system has an outflow of 4500 ml/min (Scenario A). After the insertion of a percutaneous venous cannula (23-Fr), the venous model is continuously served by the afferent branches in a venous test bench and venous drainage is augmented with a centrifugal pump (Scenario B). RESULTS: With gravity drainage (siphon: A), spontaneously reversible atrial chatter can be generated in reproducible fashion. Slight reduction in the outflow diameter allows for generation of continuous flow. With augmentation (B), irreversible collapse of the artificial vena cava occurs in reproducible fashion at a given pump speed of 2300 ± 50 RPM and a pump inlet pressure of -112 mmHg. Furthermore, bubbles form at the cannula tip despite the fact that the entire system is immersed in water and air from the environment cannot enter the system. This phenomenon is also known as cavitation and should be avoided because of local damage of both formed blood elements and endothelium, as well embolization. CONCLUSIONS: This caval model provides a realistic picture for the limitations of flow due to spontaneously reversible atrial chatter vs irreversible venous collapse for a given negative pressure during CPB. Temporary interruption of negative pressure in the venous line can allow for recovery of venous drainage. This know-how can be used not only for testing different cannula designs, but also for further optimizing perfusion strategies.
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In early childhood, nonsteroidal anti-inflammatory drugs are mainly used to either prevent or treat premature labor of the mother and patent ductus arteriosus of the newborn infant. The most frequently used prostaglandin-synthesis inhibitor is indomethacin. Fetuses exposed to indomethacin in utero have been born with renal developmental defects, and in both the unborn child and the term and premature newborn this drug may compromise renal glomerular function. The latter has in the past also been observed when i.v. indomethacin or i.v. acetylsalicylic acid (aspirin) were administered to newborn rabbits. The present experiments were designed to evaluate whether ibuprofen has less renal side effects than indomethacin, as claimed. Three groups of anesthetized, ventilated, normoxemic neonatal rabbits were infused with increasing doses of ibuprofen (0.02, 0.2, 2.0 mg/kg body weight) and the following renal parameters were measured: urine volume, urinary sodium excretion, GFR, and renal plasma flow. Renal blood flow, filtration fraction, and the renal vascular resistance were calculated according to standard formulae. Intravenous ibuprofen caused a dose-dependent, significant reduction in urine volume, GFR, and renal blood flow with a fall in filtration fraction in the animals receiving the highest dose of ibuprofen (2 mg/kg body weight). There was a very steep rise in renal vascular resistance. Urinary sodium excretion decreased. These experiments in neonatal rabbits clearly show that acute i.v. doses of ibuprofen also have significant renal hemodynamic and functional side effects, not less than seen previously with indomethacin.
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Tuottavuuden ja tehokkuuden parantaminen on keskeisimpiä menestystekijöitä glo-baaleilla markkinoilla. Yksi kehittämisen toimintamalli on lean manufacturing -ajattelutapa, joka perustuu imuohjaukseen. Sen lähtökohtana on asiakasarvo ja keskit-tyminen arvoa lisäävien toimintojen maksimointiin. Tutkimuksen tavoitteena oli parantaa Strömfors Electric Oy:n materiaalivirtauksia yhdellä tuotantolinjalla. Projektin oli tarkoitus olla pilotti lean-implementointiin koko tehtaalla. Projektissa otettiin käyttöön kanban-imuohjausjärjestelmä, jota varten teh-tiin analyysejä ja laskelmia arvovirtoihin, varastoihin ja ohjaukseen. Lean-ajattelutapaan ja -työkaluihin perustuvaa kirjallisuutta käytettiin pohjatietona pilotti-projektissa sekätulevien kehitysprojektien suunnittelussa. Pilottiprojektin tuloksena materiaalinohjaus tehostui ja keskeneräisen tuotannon va-rasto tasoittui käyttötarpeen mukaiseksi. Työntekijät ja työnjohtajat tutustuivat leanin perusteisiin osallistuessaan pilottiprojektiin. Pidemmän aikavälin suunnitelmissa ontoimitusvarmuuden ja laadun parantuminen ensin pilottiprojektia koskevalla linjalla ja myöhemmin koko tehtaalla imuohjauksen kokonaisvaltaisen käyttöönoton myötä.
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In bubbly flow simulations, bubble size distribution is an important factor in determination of hydrodynamics. Beside hydrodynamics, it is crucial in the prediction of interfacial area available for mass transfer and in the prediction of reaction rate in gas-liquid reactors such as bubble columns. Solution of population balance equations is a method which can help to model the size distribution by considering continuous bubble coalescence and breakage. Therefore, in Computational Fluid Dynamic simulations it is necessary to couple CFD and Population Balance Model (CFD-PBM) to get reliable distribution. In the current work a CFD-PBM coupled model is implemented as FORTRAN subroutines in ANSYS CFX 10 and it has been tested for bubbly flow. This model uses the idea of Multi Phase Multi Size Group approach which was previously presented by Sha et al. (2006) [18]. The current CFD-PBM coupled method considers inhomogeneous flow field for different bubble size groups in the Eulerian multi-dispersed phase systems. Considering different velocity field for bubbles can give the advantageof more accurate solution of hydrodynamics. It is also an improved method for prediction of bubble size distribution in multiphase flow compared to available commercial packages.
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Työn tavoitteena oli synkronoida yleinen materiaalivirta tuotannon kanssa. Pyrkimyksenä oli virtaviivaistaa materiaalivirta, jotta materiaalin määrä, sekä turhat työvaiheet tuotantoalueella vähenisivät. Päämääränä oli vähentää materiaalilavojen määrää lattialla, sekä parantaa materiaalitoimitusten OTD (On-Time-Delivery) prosenttia.Teoreettinen osa käsittelee nykypäivän toimitusketjun tärkeimpiä elementtejä. Keskeisenä asiana perehdytään materiaalivirtaan ja sen tehokkaaseen hallintaan. Työ esittelee myös synkronisen johtamismallin periaatteet, sekä materiaalivirran synkronoimisen tuotannon kanssa.Empiirinen osuus kuvaa yrityksen materiaalihallinnan nykypäivän tilanteen, sen keskeiset ongelmat, sekä uuden toimintamalliehdotuksen. Työ esittelee kaksi pilottia, joiden tulokset varmistivat uuden virtaviivaistetun materiaalivirran ja täydennysmallin toimivuuden.Työn tulokset osoittavat, miten uusi materiaalin täydennysmalli vähentää materiaalilavojen, sekä jalostamattoman työn määrää tuotantoalueella.
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The objective of this dissertation is to improve the dynamic simulation of fluid power circuits. A fluid power circuit is a typical way to implement power transmission in mobile working machines, e.g. cranes, excavators etc. Dynamic simulation is an essential tool in developing controllability and energy-efficient solutions for mobile machines. Efficient dynamic simulation is the basic requirement for the real-time simulation. In the real-time simulation of fluid power circuits there exist numerical problems due to the software and methods used for modelling and integration. A simulation model of a fluid power circuit is typically created using differential and algebraic equations. Efficient numerical methods are required since differential equations must be solved in real time. Unfortunately, simulation software packages offer only a limited selection of numerical solvers. Numerical problems cause noise to the results, which in many cases leads the simulation run to fail. Mathematically the fluid power circuit models are stiff systems of ordinary differential equations. Numerical solution of the stiff systems can be improved by two alternative approaches. The first is to develop numerical solvers suitable for solving stiff systems. The second is to decrease the model stiffness itself by introducing models and algorithms that either decrease the highest eigenvalues or neglect them by introducing steady-state solutions of the stiff parts of the models. The thesis proposes novel methods using the latter approach. The study aims to develop practical methods usable in dynamic simulation of fluid power circuits using explicit fixed-step integration algorithms. In this thesis, twomechanisms whichmake the systemstiff are studied. These are the pressure drop approaching zero in the turbulent orifice model and the volume approaching zero in the equation of pressure build-up. These are the critical areas to which alternative methods for modelling and numerical simulation are proposed. Generally, in hydraulic power transmission systems the orifice flow is clearly in the turbulent area. The flow becomes laminar as the pressure drop over the orifice approaches zero only in rare situations. These are e.g. when a valve is closed, or an actuator is driven against an end stopper, or external force makes actuator to switch its direction during operation. This means that in terms of accuracy, the description of laminar flow is not necessary. But, unfortunately, when a purely turbulent description of the orifice is used, numerical problems occur when the pressure drop comes close to zero since the first derivative of flow with respect to the pressure drop approaches infinity when the pressure drop approaches zero. Furthermore, the second derivative becomes discontinuous, which causes numerical noise and an infinitely small integration step when a variable step integrator is used. A numerically efficient model for the orifice flow is proposed using a cubic spline function to describe the flow in the laminar and transition areas. Parameters for the cubic spline function are selected such that its first derivative is equal to the first derivative of the pure turbulent orifice flow model in the boundary condition. In the dynamic simulation of fluid power circuits, a tradeoff exists between accuracy and calculation speed. This investigation is made for the two-regime flow orifice model. Especially inside of many types of valves, as well as between them, there exist very small volumes. The integration of pressures in small fluid volumes causes numerical problems in fluid power circuit simulation. Particularly in realtime simulation, these numerical problems are a great weakness. The system stiffness approaches infinity as the fluid volume approaches zero. If fixed step explicit algorithms for solving ordinary differential equations (ODE) are used, the system stability would easily be lost when integrating pressures in small volumes. To solve the problem caused by small fluid volumes, a pseudo-dynamic solver is proposed. Instead of integration of the pressure in a small volume, the pressure is solved as a steady-state pressure created in a separate cascade loop by numerical integration. The hydraulic capacitance V/Be of the parts of the circuit whose pressures are solved by the pseudo-dynamic method should be orders of magnitude smaller than that of those partswhose pressures are integrated. The key advantage of this novel method is that the numerical problems caused by the small volumes are completely avoided. Also, the method is freely applicable regardless of the integration routine applied. The superiority of both above-mentioned methods is that they are suited for use together with the semi-empirical modelling method which necessarily does not require any geometrical data of the valves and actuators to be modelled. In this modelling method, most of the needed component information can be taken from the manufacturer’s nominal graphs. This thesis introduces the methods and shows several numerical examples to demonstrate how the proposed methods improve the dynamic simulation of various hydraulic circuits.
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In R&D organizations multiple projects are executed concurrently. Problems arises in managing shared resources since they are needed by multiple projects simultaneously. The objective of this thesis was to study how the project and resource management could be developed in a public sector R&D organization. The qualitative research was carried out in the Magnetic Measurements section at CERN where the section measures magnets for particle accelerators and builds state of the art measurement devices for various needs. Hence, the R&D and measurement projects are very time consuming and very complex. Based on the previous research and the requirements from the organization the best alter- native for resource management was to build a project management information system. A centralized database was constructed and on top of it was built an application for interacting and visualizing the project data. The application allows handling project data, which works as a basis for resource planning before and during the projects are executed. It is one way to standardize the work-flow of projects, which strengthens the project process. Additionally, it was noted that the inner customer’s database, the measurement system and the new application needed to be integrated. Further integration ensures that the project data is received efficiently from customers and available not only within the application but also during the concrete work. The research results introduced a new integrated application, which centralizes the project information flow with better visibility.
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Microcystin is a hepatotoxic peptide which inhibits protein phosphatase types 1 and 2A. The objective of the present study was to evaluate the physiopathologic effects of microcystin-LR in isolated perfused rat kidney. Adult Wistar rats (N = 5) of both sexes (240-280 g) were utilized. Microcystin-LR (1 µg/ml) was perfused over a period of 120 min, during which samples of urine and perfusate were collected at 10-min intervals to determine the levels of inulin, sodium, potassium and osmolality. We observed a significant increase in urinary flow with a peak effect at 90 min (control (C) = 0.20 ± 0.01 and treated (T) = 0.32 ± 0.01 ml g-1 min-1, P<0.05). At 90 min there was a significant increase in perfusate pressure (C = 129.7 ± 4.81 and T = 175.0 ± 1.15 mmHg) and glomerular filtration rate (C = 0.66 ± 0.07 and T = 1.10 ± 0.04 ml g-1 min-1) and there was a significant reduction in fractional sodium tubular transport at 120 min (C = 78.6 ± 0.98 and T = 73.9 ± 0.95%). Histopathologic analysis of the perfused kidneys showed protein material in the urinary space, suggestive of renal toxicity. These data demonstrate renal vascular, glomerular and urinary effects of microcystin-LR, indicating that microcystin acts directly on the kidney by probable inhibition of protein phosphatases.
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It has been shown that angiotensin-(1-7) (Ang-(1-7)) infusion potentiates the bradykinin (BK)-induced hypotensive response in conscious rats. The present study was conducted to identify Ang-(1-7)-BK interactions in the isolated rat heart perfused according to the Langendorff technique. Hearts were excised and perfused through the aortic stump under a constant flow with Krebs-Ringer solution and the changes in perfusion pressure and heart contractile force were recorded. Bolus injections of BK (2.5, 5, 10 and 20 ng) produced a dose-dependent hypotensive effect. Ang-(1-7) added to the perfusion solution (2 ng/ml) did not change the perfusion pressure or the contractile force but doubled the hypotensive effect of the lower doses of BK. The BK-potentiating Ang-(1-7) activity was blocked by pretreatment with indomethacin (5 mg/kg, ip) or L-NAME (30 mg/kg, ip). The Ang-(1-7) antagonist A-779 (50 ng/ml in Krebs-Ringer) completely blocked the effect of Ang-(1-7) on BK-induced vasodilation. These data suggest that the potentiation of the BK-induced vasodilation by Ang-(1-7) can be attributed to the release of nitric oxide and vasodilator prostaglandins through an Ang-(1-7) receptor-mediated mechanism.
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Lors du phénomène d’hémostase primaire ou de thrombose vasculaire, les plaquettes sanguines doivent adhérer aux parois afin de remplir leur fonction réparatrice ou pathologique. Pour ce faire, certains facteurs rhéologiques et hémodynamiques tels que l’hématocrite, le taux de cisaillement local et les contraintes de cisaillement pariétal, entrent en jeu afin d’exclure les plaquettes sanguines de l’écoulement principal et de les transporter vers le site endommagé ou enflammé. Cette exclusion pourrait aussi être influencée par l’agrégation de globules rouges qui est un phénomène naturel présent dans tout le système cardiovasculaire selon les conditions d’écoulement. La dérive de ces agrégats de globules rouges vers le centre des vaisseaux provoque la formation de réseaux d’agrégats dont la taille et la complexité varient en fonction de l’hématocrite et des conditions de cisaillement présentes. Il en résulte un écoulement bi-phasique avec un écoulement central composé d’agrégats de globules rouges avoisinés par une région moins dense en particules où l’on peut trouver des globules rouges singuliers, des petits rouleaux de globules rouges et une importante concentration en plaquettes et globules blancs. De ce fait, il est raisonnable de penser que plus la taille des agrégats qui occupent le centre du vaisseau augmente, plus il y aura de plaquettes expulsées vers les parois vasculaires. L'objectif du projet est de quantifier, in vitro, la migration des plaquettes sanguines en fonction du niveau d’agrégation érythrocytaire présent, en faisant varier l’hématocrite, le taux de cisaillement et en promouvant l’agrégation par l’ajout d’agents tels que le dextran à poids moléculaire élevé. Cependant, le comportement non Newtonien du sang dans un écoulement tubulaire peut être vu comme un facteur confondant à cause de son impact sur l’organisation spatiale des agrégats de globules rouges. De ce fait, les études ont été réalisées dans un appareil permettant de moduler, de façon homogène, la taille et la structure de ces agrégats et de quantifier ainsi leur effet sur la migration axiale des plaquettes. Du sang de porc anti coagulé a été ajusté à différents taux d’hématocrite et insérer dans un appareil à écoulement de Couette, à température ambiante. Les plaquettes sanguines, difficilement isolables in vitro sans en activer certains ligands membranaires, ont été remplacées par des fantômes en polystyrène ayant un revêtement de biotine. La quantification de la migration de ces fantômes de plaquettes a été réalisée grâce à l’utilisation de membranes biologiques fixées sur les parois internes de l’entrefer du rhéomètre de Couette. Ces membranes ont un revêtement de streptavidine assurant une très forte affinité d’adhésion avec les microparticules biotynilées. À 40% d’hématocrite, à un cisaillement de 2 s-1, 566 ± 53 microparticules ont été comptées pour un protocole préétabli avec du sang non agrégeant, comparativement à 1077 ± 229 pour du sang normal et 1568 ± 131 pour du sang hyper agrégeant. Les résultats obtenus suggèrent une nette participation de l’agrégation érythrocytaire sur le transport des fantômes de plaquettes puisque l’adhésion de ces derniers à la paroi du rhéomètre de Couette augmente de façon quasi exponentielle selon le niveau d’agrégation présent.
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Dans le contexte actuel de l’éducation au Québec où la réforme des programmes de formation des jeunes appelle un renouvellement des pratiques d’enseignement, notre recherche s’intéresse au développement de la dimension didactique de la pratique liée à l’enseignement des mathématiques qui est considéré comme l’un des éléments clés des nouvelles orientations. Nous abordons la question par le biais de la collaboration de formation initiale pour l’enseignement des mathématiques au primaire qui se vit en stage entre des praticiennes en exercice et en formation et une didacticienne des mathématiques. Cette rencontre sur le terrain des stages au primaire entre praticiennes et didacticienne, longtemps réclamée et rendue possible à l’UQAT , nous a amené à formuler une première question de recherche touchant ce qui se construit à travers les échanges de ces partenaires de la formation au cours des supervisions pédagogiques conjointes qui les réunissent en stage. Nous avons cadré ce questionnement à partir des balises théoriques de la didactique professionnelle qui proposent modèle et concepts pour expliciter l’activité professionnelle et traiter des phénomènes de développement des compétences professionnelles en contexte de travail et de formation. La didactique professionnelle attribue un rôle essentiel à la communauté de pratique et au processus d’analyse de l’expérience dans le développement professionnel des novices et dans l’explicitation d’un savoir d’action jugé pertinent et reconnu. Nous y faisons donc appel pour poser le potentiel que représentent les échanges issus de la collaboration quant à leur contribution à l’établissement d’un savoir de référence pour l’enseignement des mathématiques. La didactique professionnelle propose également le recours au concept de schème pour décrire l’activité professionnelle et à l’idée de concepts organisateurs comme élément central de l’activité et comme variable de la situation professionnelle concernée. Nous recourons à ces mêmes concepts pour expliciter le savoir de référence pour l’enseignement des mathématiques qui émerge à travers les échanges des partenaires de la formation. Dans le cadre d’une étude de cas, nous nous sommes intéressée aux échanges qui se déroulent entre une stagiaire qui effectue son troisième et avant dernier stage , l’enseignante-associée qui la reçoit et la chercheure-didacticienne qui emprunte le rôle de superviseure universitaire. Les échanges recueillis sont issus de trois cycles de supervision conjointe qui prennent la forme de rencontres de préparation des situations d’enseignement de mathématique; d’observation en classe des séances d’enseignement pilotées par la stagiaire auprès de ses élèves; et des rencontres consacrées à l’analyse des situations d’enseignement observées et de l’activité mise en œuvre par la stagiaire. Ainsi les objets de discussion relevés par les différents partenaires de la formation et la négociation de sens des situations professionnelles vécues et observées sont analysés de manière à rendre visibles les constituants de l’activité professionnelle qui sont jugés pertinents par la triade de formation. Dans un deuxième temps, en partant de cette première analyse, nous dégageons les concepts organisateurs des situations professionnelles liées à l’enseignement des mathématiques qui sont pris en compte par la triade de formation et qui constituent des variables de la situation professionnelle. Les constituants de l’activité et des situations professionnelles qui résultent de cette analyse sont envisagés en tant que représentations collectives qui se révèlent à travers les échanges de la triade de formation. Parce que ces représentations se sont trouvées partagées, négociées dans le cadre des supervisions pédagogiques, elles sont envisagées également en tant que savoir de référence pour cette triade de formation. Les échanges rendus possibles entre les praticiennes et la didacticienne placent ce savoir de référence dans une dynamique de double rationalité pratique et didactique. Enfin, partant de l’apport déterminant de la communauté de pratique et de formation de même que du savoir de référence que cette dernière reconnait comme pertinent dans le développement professionnel des novices, les résultats de cette recherches peuvent contribuer à réfléchir la formation des futures enseignantes en stage en ce qui a trait à l’enseignement des mathématiques au primaire.
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Laser induced transverse photothermal deflection technique has been employed to determine the thermal parameters of InP doped with Sn, S and Fe as well as intrinsic InP. The thermal diffusivity values of these various samples are evaluated from the slope of the curve plotted between the phase of photothermal deflection signal and pump-probe offset. Analysis of the data shows that heat transport and hence the thermal diffusivity value, is greatly affected by the introduction of dopant. It is also seen that the direction of heat flow with respect to the plane of cleavage of semiconductor wafers influences the thermal diffusivity value. The results are explained in terms of dominating phonon assisted heat transfer mechanism in semiconductors.
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Internet cambio la forma de hacer negocios, modifico la dinámica del comercio y abrió un gran número de nuevas posibilidades para las empresas con iniciativa de crecimiento. Es indudable que Internet influye cada vez más en las actividades de las personas y de las empresas. Con cerca de 2 mil millones de usuarios en el mundo, y casi 20 millones en Colombia, Internet alcanza directamente a la tercera parte de la población. En este contexto, surge este proyecto de investigación con el objetivo de analizar la factibilidad de comercializar productos por internet y contribuir al desarrollo del comercio electrónico. En primera instancia se realiza un proceso de contextualización en el que se describe el desarrollo del comercio electrónico. En seguida y a manera descriptiva, se expone la situación actual de la comercialización de productos por internet en términos económicos, legales, organizacionales y estadísticos. Finalmente, se evalúa y analiza cada uno de los aspectos del modelo de negocio de comercialización online con el objeto de cumplir con los estándares de calidad del comercio electrónico a nivel internacional para generar de tal manera, la satisfacción de los usuarios que realizan compras por internet y por ende incrementos en la frecuencia de compras, logrando abrir las puertas del comercio electrónico para aprovechar todo su potencial y habilitar nuevos canales para vender productos y servicios a usuarios cada vez más sofisticados. Finalmente se realiza un estudio financiero en el que se evalúa la viabilidad del negocio en el ámbito financiero , realizando unas proyecciones a 10 años del flujo de caja con sus respectivos indicadores financieros que me ayuda a medir que tan factible y beneficiosa es el modelo de negocio.