244 resultados para Siemens
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Although ponds make up roughly half of the total area of surface water in permafrost landscapes, their relevance to carbon dioxide emissions on a landscape scale has, to date, remained largely unknown. We have therefore investigated the inflows and outflows of dissolved organic and inorganic carbon from lakes, ponds, and outlets on Samoylov Island, in the Lena Delta of northeastern Siberia in September 2008, together with their carbon dioxide emissions. Outgassing of carbon dioxide (CO2) from these ponds and lakes, which cover 25% of Samoylov Island, was found to account for between 74 and 81% of the calculated net landscape-scale CO2 emissions of 0.2-1.1 g C/m**2/d during September 2008, of which 28-43% was from ponds and 27-46% from lakes. The lateral export of dissolved carbon was negligible compared to the gaseous emissions due to the small volumes of runoff. The concentrations of dissolved inorganic carbon in the ponds were found to triple during freezeback, highlighting their importance for temporary carbon storage between the time of carbon production and its emission as CO2. If ponds are ignored the total summer emissions of CO2-C from water bodies of the islands within the entire Lena Delta (0.7-1.3 Tg) are underestimated by between 35 and 62%.
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La intensa relacin de las infotecnologas con el mbito educativo no es algo nuevo. Ha ido pasando por diferentes etapas marcadas por uno u otro modelo para el proceso de enseanza-aprendizaje: tele-enseanza o educacin a distancia, Computer-Based Learning (CBL), E-Learning, Blended Learning o B-Learning son algunos de ellos. En cada caso se han incorporando diferentes tecnologas, desde las cintas magnticas de audio y vdeo hasta los porttiles, las tabletas y las pizarras electrnicas, pasando por la vdeoconferencia o la mensajera instantnea. Hoy hablamos de E-Learning 2.0 (Downes, 2005) y Technology-Enhanced Learning (TEL). Todos esos modelos y sus metforas asociadas han ido integrando, adems de las diferentes capacidades tecnologas disponibles, distintas teoras pedaggicas, empezando por las tradicionalmente conocidas en la literatura del mbito de la psicologa educativa: el conductismo, el constructivismo o el constructivismo social. En la tabla 1 puede encontrar el lector esa asociacin sinttica, conjeturando con la definicin de los roles de enseante y aprendiz en cada modelo. Los cambios de paradigma que habitualmente obvian la naturaleza original de este trmino para generalizarlo de forma poco rigurosa- anunciados y demandados en el mbito educativo durante dcadas se articulaban en (Barr y Tagg, 1995) alrededor de elementos como la misin y los objetivos de las instituciones educativas, la estructuracin de los procesos educativos, su coste y productividad, los roles de los diferentes actores involucrados, la definicin terica del proceso de enseanza-aprendizaje o las mtricas de tal proceso. Downes (2005) lo resume de forma muy sinttica con la siguiente afirmacin (la traduccin es ma): el modelo de E-Learning que lo define en trminos de unos contenidos, producidos por los editores, organizados y estructurados en cursos y consumidos por los estudiantes, se est dando la vuelta. En lo que se refiere al contenido, es mucho ms probable que sea usado antes que ledo y, en cualquier caso, es mucho ms probable que sea producido por los propios estudiantes que por los autores especializados en la produccin de cursos. En lo que se refiere a la estructura, es ms probable que se parezca ms a un idioma o una conversacin que a un manual o libro de texto. La irrupcin en la escena tecnolgica de la Web 2.0 como fenmeno social, sociotcnico en los trminos de (Fumero, Roca y Sez Vacas, 2007), ha hecho que se recuperen antiguas ambiciones tericas asociadas a algunas de aquellas teoras clsicas, especialmente las que tienen que ver con el constructivismo cognitivo de J. Piaget (1964) y el constructivismo social de L. Vygotsky (1978). Esas teoras, enriquecidas con apuestas ms atrevidas como el conectivismo (Siemens, 2004), han dado lugar al relanzamiento de modelos pedaggicos como el aprendizaje auto-gestionado o auto-dirigido, con sus matices de formulacin (Self-Managed vs. Self-Directed Learning) que se han ido complementando a lo largo del tiempo con modelos de intervencin asistidos, basados en un proceso de andamiaje o scaffolding (vase en el captulo 3, bajo el epgrafe Psicologa educativa para ingenieros). Hoy podemos ver cmo, mientras se empieza a consolidar la reorganizacin del escenario institucional de la Educacin Superior en Europa, tras el agotamiento de todos los plazos y las prrrogas contempladas por el acuerdo de Bolonia para su implementacin vase, por ejemplo, (Ortega, 2005) y su reflexin acerca de los ingenieros creativos en relacin con esta reforma- se ha vuelto a plantear la implantacin de procesos educativos basados en el aprendizaje informal (frente al formal y dando lugar a la definicin del aprendizaje no formal), procesos que realmente se implementan como experiencias de aprendizaje mutuo (peer learning), en comunidad y ayudados por unas infotecnologas que, a pesar de su caracterstica cotidianeidad (vase en el Prontuario el epgrafe Tecnologas para la VIda Cotidiana) siguen arrastrando el atributo de educativas. Evidentemente, la tecnificacin de las instituciones de enseanza superior ha ido consolidando algunos elementos tecnolgicos que hoy son estndares de facto, como por ejemplo los sistemas integrados de gestin conocidos por sus siglas anglosajonas, LMS (Learning Management Systems). Los enormes esfuerzos, organizativos y tcnicos, de integracin que se han ido desarrollando en ese sentido vase por ejemplo en (Aguirre, 2012)- han permanecido un tanto insensibles al desarrollo paralelo que, animados por la proliferacin de herramientas ms ricas y accesibles, llevaban a cabo los usuarios (profesores y alumnos; enseantes y aprendices) que, manteniendo algn tipo de relacin con una de esas instituciones (vase el escenario a que dan lugar en la figura 4) hacan un uso creativo de las tecnologas que la Red pona a su alcance. En el escenario actual aun predominando la excitacin tecnolgica- han acabado encontrndose ambas corrientes, generando un nuevo espacio de incertidumbre (lase de oportunidades) en el que se encuentran las soluciones establecidas, en forma de LMS, con las primeras formulaciones de esas combinaciones creativas de herramientas, metodologas y modelos, tambin conocidos como entornos personales de aprendizaje (Personal Learning Environments, PLE), que han revitalizado otras propuestas tecnolgicas, como los e-Portfolios, o pedaggicas, como los contratos de aprendizaje (vase su aplicacin en el caso de estudio del proyecto iCamp, en el captulo 4). Es en ese escenario y desde una perspectiva interdisciplinar, hbrida, mestiza y conciliadora, donde tiene sentido plantear, como objeto de un trabajo de investigacin consistente, la consolidacin de un modelo que nos ayude a contextualizar la situacin de cambio infotecnolgico, organizativo y social a la que nos enfrentamos y que nos gue en su instrumentalizacin para afrontar situaciones de complejidad similares que, sin duda, tendremos que abordar en el medio plazo. Esto me lleva a contemplar el problema desde una perspectiva suficientemente amplia, pero con un foco bien definido sobre los procesos educativos de enseanza y aprendizaje- en el mbito de la Educacin Superior y, especficamente, en lo referente a la formacin de los infoprofesionales. Un escenario en el que se dan cita necesariamente la Tecnologa Educativa y la Web 2.0 como fenmeno sociotcnico y que me llevan al anlisis de modelos de intervencin basados en lo que se conoce como software social en sentido amplio, considerando herramientas, tecnologas y metodologas-, ensayados en ese mbito extendido a la capacitacin y la formacin profesionales. Se establece, por tanto, como escenario del trabajo de investigacin y mbito para el diseo de aquellas intervenciones- el de las organizaciones educativas, aplicando la definicin sinttica que recoge el propio Fernando Sez Vacas (FSV) de la reingeniera de procesos (la negrita y las anotaciones, entre parntesis, son mas), que consiste en reinventar la forma de desarrollar las operaciones de la empresa (institucin educativa, universitaria por ejemplo), partiendo de nuevos enfoques muy orientados a las necesidades de los clientes (los aprendices o estudiantes), con rotura de las tradicionales formas organizativas verticales y del desempeo humano y un uso masivo de las modernas tecnologas de la informacin y de la comunicacin; y que se aplicarn de acuerdo con la integracin de los elementos metodolgicos y conceptuales, que conformarn las bases de una SocioTecnologa de la Informacin y Cultura (STIC) y que hunden sus races en la complejidad y la sistmica (vase en el Prontuario). El objetivo genrico que se planteaba en la propuesta original de tesis doctoral era ambicioso: desarrollar y potenciar las bases de un movimiento de I+D+i (+d) con d minscula de difusin, divulgacin, diseminacin-, sobre socioinfotecnocultura enfocado en el contexto de este trabajo especficamente en su difusin educativa y principalmente en el mbito de la Educacin Superior y para la formacin de los infoprofesionales. El objetivo especfico del mismo era el de disear un (conjunto) instrumental cognitivo bsico, aunque relativamente complejo y denso en su formulacin, para los infoprofesionales, considerados como agentes activos de la infotecnologa con visin y aplicacin social. La tesis de partida es que existe en palabras de FSV- la necesidad de desarrollar educativamente los conocimientos y modelos socioinfotecnoculturales para nutrir una actitud en principio favorable a los progresos infotecnolgicos, pero encauzada por una mentalidad abierta, positiva, crtica, activa y responsable y orientar con la mayor profundidad posible a los infoprofesionales y, en un grado razonable, a los infociudadanos hacia usos positivos desde puntos de vista humanos y sociales. Justificar, documentar y caracterizar esa necesidad latente y en muchos aspectos patente en el actual escenario educativo- ser parte importante del trabajo; as como elaborar los elementos necesarios que ofrezcan coherencia y consistencia suficientes al marco conceptual de esa nueva socioinfotecnocultura que en la formulacin adoptada aqu ser el marco tecnocultural bsico de una SocioTecnologa de la Informacin y Cultura (STIC), debiendo integrar esos elementos en el proceso educativo de enseanza-aprendizaje de tal manera que puedan ser objeto de diseo y experimentacin, particularizndolo sobre los infoprofesionales en primera instancia, aunque dentro de un proyecto amplio para el desarrollo y promocin social de una STIC. Mi planteamiento aqu, si bien incorpora elementos y modelos considerados previamente en algunos de mis trabajos de anlisis, investigacin, experimentacin y diseminacin realizados a lo largo del periodo de formacin modelos de intervencin desarrollados en el proyecto iCamp, ampliamente documentados en (Fiedler, 2006) o (Fiedler y Kieslinger, 2007) y comentados en el captulo 4-, en gran parte, por simple coherencia, estar constituido por elementos propios y/o adaptados de FSV que constituirn el marco tecnocultural de una teora general de la STIC, que est en la base de este planteamiento. La asimilacin en trminos educativos de ese marco tecnocultural supondr un esfuerzo considerable de reingeniera y se apoyar en el circuito cognitivo individual ampliado de informacin-esfuerzo-conocimiento-esfuerzo-accin que se recoge en el Prontuario (figura 34) y que parte de (Sez Vacas, 1991a). La mejor forma de visualizar la formulacin de ese proceso educativo es ponerlo en los trminos del modelo OITP (Organizacin, Individuos, Tecnologas y Procesos) tal y como se ilustra en el Prontuario (figura 25) y que se puede encontrar descrito brevemente por su autor en (Sez Vacas, 1995), de la misma forma que se planteaba la experiencia INTL 2.0 en (Sez Vacas, Fumero et al., 2007) y que es objeto de anlisis en el captulo 5. En este caso, el plano que atraviesa el Proceso (educativo) ser el marco tecnocultural de nuestra STIC; la Organizacin ser, en genrico, el mbito institucional de la Educacin Superior y, en concreto, el dedicado a la formacin de los infoprofesionales entendidos en el sentido amplio que se planteaba en (Sez Vacas, 1983b)-, que sern los Individuos, la componente (I) del modelo OITP. Este trabajo de tesis doctoral es uno de los resultados del proyecto de investigacin propuesto y comprometido con esos objetivos, que se presenta aqu como un proyecto tecnocultural ms amplio (vase el epgrafe homnimo en el captulo 1). Un resultado singular, por lo que representa en el proceso de formacin y acreditacin del investigador que lo suscribe. En este sentido, este trabajo constituye, por un lado, la base de un elemento divulgativo que se sumar a los esfuerzos de I+D+i+d (vase textculo 3), recogidos en parte como resultados de la investigacin; mientras que, por el otro lado, incorpora elementos metodolgicos tericos originales que contribuyen al objetivo genrico planteado en la propuesta de tesis, adems de constituir una parte importante de los procesos de instrumentalizacin, recogidos en parte en los objetivos especficos de la propuesta, que en este entregable formarn parte de lneas futuras de trabajo, que se presentan en el captulo 6 de conclusiones y discusin de resultados. Dentro de esos elementos metodolgicos, tericos, resulta especialmente relevante en trminos de los objetivos planteados originalmente-, la simplificacin instrumental de las aportaciones tericas previas, que han sido fruto del esfuerzo de anlisis sistemtico e implementacin de diferentes intervenciones en el mbito educativo, que se centran especficamente en el proyecto iCamp (vase en el captulo 4) y la experiencia INTL 2.0 (vase en el captulo 5, junto a otras experiencias instrumentales en la UPM). Esa simplificacin, como elaboracin terica y proceso de modelizacin, se realiza extrayendo elementos de la validacin terica y experimental, que de alguna forma proporcionan los casos de estudio (captulos 4 y 5), para incorporarlos como argumentos en la consolidacin de un enfoque tecnocultural que est en la base de la construccin de una SocioTecnologa de la Informacin y Cultura (STIC) consistente, basada en el sistemismo aplicado en diferentes situaciones de complejidad y que requerirn de una inter/multidisciplinariedad que vaya ms all de la simple yuxtaposicin de especialidades que conocemos en nuestra actual Universidad (me refiero, con mayscula, a la institucin universitaria en toda su extensin). Esa ser la base para el diseo y la construccin de experiencias educativas, basadas en el generalismo sistmico, para infoprofesionales (vase en el captulo 1) en particular e infociudadanos en general, que nos permitirn cimentar, con suficientes garantas, un cierto nivel de humanismo en el proceso de construccin de una sociedad de la informacin y del conocimiento. En el caso de iCamp pudimos experimentar, desde un enfoque (vase en el captulo 4) basado en diseo (Design-based Research, DbR), con tres elementos que se pueden trasladar fcilmente al concepto de competencias o incluso en su implementacin funcional, como habilidades o capacidades instrumentales percibidas, lase affordances- y que introducen tres niveles de complejidad asociados (vase, en el Prontuario, el modelo de tres niveles de complejidad), a saber el aprendizaje auto-dirigido (complejidad individual), la colaboracin (complejidad sistmica) y la construccin de una red de aprendizaje (complejidad sociotcnica). Esa experimentacin nos llev a evolucionar el propio concepto de entorno personal de aprendizaje (PLE, Personal Learning Environment), partiendo de su concepcin originalmente tecnolgica e instrumental, para llegar a una concepcin ms amplia y verstil desde el punto de vista de la intervencin, basada en una visin ecolgica de los sistemas abiertos de aprendizaje (vase en el captulo 3). En el caso de las experiencias en la UPM (captulo 5), el caso singular de INTL 2.0 nos muestra cmo el diseo basado en la sistmica aplicada a problemas (lase situaciones de complejidad especficas) no estructurados, como los procesos de enseanza-aprendizaje, dan lugar a intervenciones coherentes con esa visin ecolgica basada en la teora de la actividad y con los elementos comunes de la psicologa educativa moderna, que parte del constructivismo social de L. Vygotsky (1978). La contraposicin de ese caso con otras realizaciones, centradas en la configuracin instrumental de experiencias basadas en la instruccin o educacin formal, debe llevarnos al rediseo o al menos a la reformulacin- de ciertos componentes ya consolidados en ese tipo de formacin institucionalizada (vase en el captulo 5), como pueden ser el propio curso, unidad acadmica de programacin incuestionable, los procedimientos de acreditacin, certificacin y evaluacin, ligados a esa planificacin temporal de entrega de contenidos y la conceptualizacin misma del aula virtual como espacio para el intercambio en la Red y fuera de ella. Todas esas observaciones (empricas) y argumentaciones (tericas) que derivan de la situacin de complejidad especfica que aqu nos ocupa sirven, a la postre tal y como requiere el objetivo declarado de este trabajo de investigacin- para ir sedimentando unas bases slidas de una teora general de la SocioTecnologa de la Informacin y Cultura (STIC) que formen parte de un marco tecnocultural ms amplio que, a su vez, servir de gua para su aplicacin en otras situaciones de complejidad, en mbitos distintos. En este sentido, aceptando como parte de ese marco tecnocultural las caractersticas de convivencialidad y cotidianeidad (vase, en el Prontuario el epgrafe Tecnologas para la VIda Cotidiana, TVIC) de una infotecnologa-uso (modelo de las cinco subculturas infotecnolgicas, tambin recogido en el Prontuario), consideraremos como aportaciones relevantes (vase captulo 2): 1) la argumentacin sociotcnica del proceso de popularizacin de la retrica informtica del cambio de versin, de la que deriva el fenmeno de la Web 2.0; 2) el papel estelar del mvil inteligente y su capacidad para transformar las capacidades percibidas para la accin dentro del Nuevo Entorno Tecnosocial (NET), especialmente en la situacin de complejidad que nos ocupa, que ya desarrollaran Rodrguez Snchez, Sez Vacas y Garca Hervs (2010) dentro del mismo marco terico que caracterizamos aqu como enfoque STIC; 3) y la existencia de una cierta inteligencia tecnosocial, que ya conjeturara FSV en (Sez Vacas, 2011d) y que cobra cada vez ms relevancia por cuanto que resulta coherente con otros modelos consolidados, como el de las inteligencias mltiples de Gardner (2000), as como con las observaciones realizadas por otros autores en relacin con la aparicin de nuevos alfabetismos que conformaran una nueva generacin de inteligencia (Fumero y Espiritusanto, 2011). En rigor, el mtodo cientfico entindase este trabajo como parte de un proceso de investigacin tecnocientfica- implica el desarrollo de una componente dialctica asociada a la presentacin de resultados; aunque, evidentemente, la misma se apoya en una actitud crtica para la discusin de los resultados aportados, que debe partir, necesariamente, como condicin sine qua non de un profundo escepticismo debidamente informado. Es ese el espritu con el que se ha afrontado la redaccin de este documento, que incluye, en el captulo 6, una serie de argumentos especficamente destinados a plantear esa discusin de resultados a partir de estas aportaciones que he vertido sintticamente en este resumen, que no persigue otra cosa que motivar al lector para adentrarse en la lectura de este texto al completo, tarea que requiere de un esfuerzo personal dirigido (vase el epgrafe Cmo leer este texto en el ndice) que contar con elementos de apoyo, tanto hipertextuales (Fumero, 2012a y 2012b) como textuales, formando parte del contenido de este documento entregable de tesis doctoral (vase el Prontuario, o el Texticulario).
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Cost and energy consumption related to obtaining polysilicon impact significantly on the total photovoltaic module cost and its energy payback time. Process simplifications can be performed, leading to cost reductions. Nowadays, among several approaches currently pursued to produce the so called Solar Grade Silicon, the chemical route, named Siemens process, is the dominant one. At the Instituto de Energa Solar research on this topic is focused on the chemical route, in particular on the polysilicon deposition step by chemical vapor deposition (CVD) from Trichlorosilane through a laboratory prototype. Valuable information about the phenomena involved in the polysilicon deposition process and the operating conditions is obtained from our experiments. A particular feature of our system is the inclusion of a mass spectrometer. The present work comprises spectra characterization of the polysilicon deposition chemical reaction, temperature and inlet gas mixture composition influence on the deposition rate and analysis of polysilicon deposition conditions for the ?pop-corn' phenomenon to appear, based on experimental experience (Actas de la Special Issue: E-MRS 2012 Spring Meeting ? Symposium A
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En las ltimas dcadas el aumento de la velocidad y la disminucin del peso de los vehculos ferroviarios de alta velocidad ha provocado que aumente su riesgo de vuelco. Adems, las exigencias de los trazados de las lneas exige en ocasiones la construccin de viaductos muy altos situados en zonas expuestas a fuertes vientos. Esta combinacin puede poner en peligro la seguridad de la circulacin. En esta tesis doctoral se estudian los efectos dinmicos que aparecen en los vehculos ferroviarios cuando circulan sobre viaductos en presencia de vientos transversales. Para ello se han desarrollado e implementado una serie de modelos numricos que permiten estudiar estos efectos de una forma realista y general. Los modelos desarrollados permiten analizar la interaccin dinmica tridimensional tren-estructura, formulada mediante coordenadas absolutas en un sistema de referencia inercial, en un contexto de elementos _nitos no lineales. Mediante estos modelos se pueden estudiar de forma realista casos extremos como el vuelco o descarrilamiento de los vehculos. Han sido implementados en Abaqus, utilizando sus capacidades para resolver sistemas multi-cuerpo para el vehculo y elementos finitos para la estructura. La interaccin entre el vehculo y la estructura se establece a travs del contacto entre rueda y carril. Para ello, se han desarrollado una restriccin, que permite establecer la relacin cinemtica entre el eje ferroviario y la va, teniendo en cuenta los posibles defectos geomtricos de la va; y un modelo de contacto rueda-carril para establecer la interaccin entre el vehculo y la estructura. Las principales caractersticas del modelo de contacto son: considera la geometra real de ambos cuerpos de forma tridimensional; permite resolver situaciones en las que el contacto entre rueda y carril se da en ms de una zona a la vez; y permite utilizar distintas formulaciones para el clculo de la tensin tangencial entre ambos cuerpos. Adems, se ha desarrollado una metodologa para determinar, a partir de formulaciones estocsticas, las historias temporales de cargas aerodinmicas debidas al viento turbulento en estructuras grandes y con pilas altas y flexibles. Esta metodologa tiene cuenta la variabilidad espacial de la velocidad de viento, considerando la correlacin entre los distintos puntos; considera las componentes de la velocidad del viento en tres dimensiones; y permite el clculo de la velocidad de viento incidente sobre los vehculos que atraviesan la estructura. La metodologa desarrollada en este trabajo ha sido implementada, validada y se ha aplicado a un caso concreto en el que se ha estudiado la respuesta de un tren de alta velocidad, similar al Siemens Velaro, circulando sobre el viaducto del ro Ulla en presencia viento cruzado. En este estudio se ha analizado la seguridad y el confort de la circulacin y la respuesta dinmica de la estructura cuando el tren cruza el viaducto. During the last decades the increase of the speed and the reduction of the weight of high-speed railway vehicles has led to a rise of the overturn risk. In addition, the design requests of the railway lines require some times the construction of very tall viaducts in strong wind areas. This combination may endanger the traffic safety. In this doctoral thesis the dynamic effects that appear in the railway vehicles when crossing viaducts under strong winds are studied. For this purpose it has been developed and implemented numerical models for studying these effects in a realistic and general way. The developed models allow to analyze the train-structure three-dimensional dynamic interaction, that is formulated by using absolute coordinates in an inertial reference frame within a non-linear finite element framework. By means of these models it is possible to study in a realistic way extreme situations such vehicle overturn or derailment. They have been implemented for Abaqus, by using its capabilities for solving multi-body systems for the vehicle and finite elements for the structure. The interaction between the vehicle and the structure is established through the wheel-rail contact. For this purpose, a constraint has been developed. It allows to establish the kinematic relationship between the railway wheelset and the track, taking into account the track irregularities. In addition, a wheel-rail contact model for establishing the interaction of the vehicle and the structure has been developed. The main features of the contact model are: it considers the real geometry During the last decades the increase of the speed and the reduction of the weight of high-peed railway vehicles has led to a rise of the overturn risk. In addition, the design requests of the railway lines require some times the construction of very tall viaducts in strong wind areas. This combination may endanger the traffic safety. In this doctoral thesis the dynamic effects that appear in the railway vehicles when crossing viaducts under strong winds are studied. For this purpose it has been developed and implemented numerical models for studying these effects in a realistic and general way. The developed models allow to analyze the train-structure three-dimensional dynamic interaction, that is formulated by using absolute coordinates in an inertial reference frame within a non-linear finite element framework. By means of these models it is possible to study in a realistic way extreme situations such vehicle overturn or derailment. They have been implemented for Abaqus, by using its capabilities for solving multi-body systems for the vehicle and finite elements for the structure. The interaction between the vehicle and the structure is established through the wheel-rail contact. For this purpose, a constraint has been developed. It allows to establish the kinematic relationship between the railway wheelset and the track, taking into account the track irregularities. In addition, a wheel-rail contact model for establishing the interaction of the vehicle and the structure has been developed. The main features of the contact model are: it considers the real geometry
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The polysilicon market is experiencing tremendous changes due to the strong demand from Photovoltaics (PV), which has by far surpassed the demand from Microelectronics. The need of solar silicon has induced a large increase in capacity, which has now given a scenario of oversupply, reducing the polysilicon price to levels that put a strong pressure on the cost structure of the producers. The paper reports on the R&D efforts carried out in the field of solar silicon purification via the chlorosilane route by a private-public consortium that is building a pilot plant of 50-100 tonnes/year, that will synthesize trichlorosilane, purify it and deposit ultrapure silicon in an industrial-size Siemens type reactor. It has also capabilities for ingot growth and material characterization. A couple of examples of the progress so far are given, the first one related to the recycling scheme of chlorinated compounds, and the second to the minimization of radiation losses in the CVD deposition process, which account for a relevant part of the total energy consumption. In summary, the paper gives details on the technology being developed in our pilot plant, which offers a unique platform for field-testing of innovative approaches that can lead to a cost reduction of solar silicon produced via the chlorosilane route.
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This work aims at a deeper understanding of the energy loss phenomenon in polysilicon production reactors by the so-called Siemens process. Contributions to the energy consumption of the polysilicon deposition step are studied in this paper, focusing on the radiation heat loss phenomenon. A theoretical model for radiation heat loss calculations is experimentally validated with the help of a laboratory CVD prototype. Following the results of the model, relevant parameters that directly affect the amount of radiation heat losses are put forward. Numerical results of the model applied to a state-of-the-art industrial reactor show the influence of these parameters on energy consumption due to radiation per kilogram of silicon produced; the radiation heat loss can be reduced by 3.8% when the reactor inner wall radius is reduced from 0.78 to 0.70 m, by 25% when the wall emissivity is reduced from 0.5 to 0.3, and by 12% when the final rod diameter is increased from 12 to 15 cm.
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This work addresses heat losses in a CVD reactor for polysilicon production. Contributions to the energy consumption of the so-called Siemens process are evaluated, and a comprehensive model for heat loss is presented. A previously-developed model for radiative heat loss is combined with conductive heat loss theory and a new model for convective heat loss. Theoretical calculations are developed and theoretical energy consumption of the polysilicon deposition process is obtained. The model is validated by comparison with experimental results obtained using a laboratory-scale CVD reactor. Finally, the model is used to calculate heat consumption in a 36-rod industrial reactor; the energy consumption due to convective heat loss per kilogram of polysilicon produced is calculated to be 22-30 kWh/kg along a deposition process.
