Algorithmic Computation of Formal Fourier Series

KAAD (Katholischer Akademischer Ausländer-Dienst)

Analyse selbsterregter Strömungsfelder im Verdichter-Leitrad durch Kopplung von Particle Image Velocimetry und Hitzdrahtanemometrie mittels Fast Fourier Transformation

Der Einsatz der Particle Image Velocimetry (PIV) zur Analyse selbsterregter Strömungsphänomene und das dafür notwendige Auswerteverfahren werden in dieser Arbeit beschrieben. Zur Untersuchung von solchen Mechanismen, die in Turbo-Verdichtern als Rotierende Instabilitäten in Erscheinung treten, wird auf Datensätze zurückgegriffen, die anhand experimenteller Untersuchungen an einem ringförmigen Verdichter-Leitrad gewonnen wurden. Die Rotierenden Instabilitäten sind zeitabhängige Strömungsphänomene, die bei hohen aerodynamischen Belastungen in Verdichtergittern auftreten können. Aufgrund der fehlenden Phaseninformation kann diese instationäre Strömung mit konventionellen PIV-Systemen nicht erfasst werden. Die Kármánsche Wirbelstraße und Rotierende Instabilitäten stellen beide selbsterregte Strömungsvorgänge dar. Die Ähnlichkeit wird genutzt um die Funktionalität des Verfahrens anhand der Kármánschen Wirbelstraße nachzuweisen. Der mittels PIV zu visualisierende Wirbeltransport erfordert ein besonderes Verfahren, da ein externes Signal zur Festlegung des Phasenwinkels dieser selbsterregten Strömung nicht zur Verfügung steht. Die Methodik basiert auf der Kopplung der PIV-Technik mit der Hitzdrahtanemometrie. Die gleichzeitige Messung mittels einer zeitlich hochaufgelösten Hitzdraht-Messung ermöglicht den Zeitpunkten der PIV-Bilder einen Phasenwinkel zuzuordnen. Hierzu wird das Hitzdrahtsignal mit einem FFT-Verfahren analysiert, um die PIV-Bilder entsprechend ihrer Phasenwinkel zu gruppieren. Dafür werden die aufgenommenen Bilder auf der Zeitachse der Hitzdrahtmessungen markiert. Eine systematische Analyse des Hitzdrahtsignals in der Umgebung der PIV-Messung liefert Daten zur Festlegung der Grundfrequenz und erlaubt es, der markierten PIV-Position einen Phasenwinkel zuzuordnen. Die sich aus den PIV-Bildern einer Klasse ergebenden Geschwindigkeitskomponenten werden anschließend gemittelt. Aus den resultierenden Bildern jeder Klasse ergibt sich das zweidimensionale zeitabhängige Geschwindigkeitsfeld, in dem die Wirbelwanderung der Kármánschen Wirbelstraße ersichtlich wird. In hierauf aufbauenden Untersuchungen werden Zeitsignale aus Messungen in einem Verdichterringgitter analysiert. Dabei zeigt sich, dass zusätzlich Filterfunktionen erforderlich sind. Im Ergebnis wird schließlich deutlich, dass die Übertragung der anhand der Kármánschen Wirbelstraße entwickelten Methode nur teilweise gelingt und weitere Forschungsarbeiten erforderlich sind.

Utopía y educación en Charles Fourier.

Redescubrir el valor y las posibilidades reales del pensamiento utópico. Estudio de la época de Fourier completado con el de su vida, personalidad, influencia de la época en su obra, análisis de la crítica social y análisis del pensamiento pedagógico. Obras y manuscritos de Fourier. En la totalidad de la obra de Fourier se pretende el desarrollo integral de la persona, siendo la educación el medio para contribuir a dicho desarrollo. Para Fourier la educación no puede ser ajena a una forma de pensamiento que como la utopía, es eminentemente ético y social.

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Fourier Series

Lecture notes on Fourier Series

Cálculo Integral y Series de Fourier.

En este libro, se desarrollan los conceptos fundamentales del cálculo integral y de las series de Fourier. Cada uno de estos apartados constituyen dos campos de las matemáticas aplicadas en que las conexiones con los problemas de física y de la ingeniería son más evidentes. Cada capítulo consta de un desarrollo teórico el cual va acompañado con ejercicios de aplicación de las teorías expuestas, asimismo al finalixar cada capítulo se recojen una serie de ejercicios resueltos así como de ejercicios propuestos. Se concluye el libro con un apéndice, en el cual se hace uso del paquete de cálculo simbólico 'Mathemática', para la resolución de algunos ejercicios, así como dar una visión gráfica de algunos de los ejercicios previstos.

Análisis vectorial, ecuaciones diferenciales y transformadas de Fourier y de Laplace.

La presente obra está pensada como libro de texto para la asignatura de cálculo de los diferentes estudios de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales y de Telecomunicación de la Universidad de Cantabria. A medida que se presenta la teoría se incluye, con objeto de ilustrarla, un buen número de ejemplos sencillos. Cada capítulo finaliza con ejercicios resueltos detalladamente y una relación de ejercicios propuestos, algunos de ellos incluídos en exámen. Se desarrollan cuatro temas fundamentalmente: cálculo vectorial, ecuaciones diferenciales ordinarias, integral de Fourier y transformada de Laplace.

Valoración de opciones bajo el modelo de Kou aplicando transformada de Fourier

En esta Tesis se presenta el modelo de Kou, Difusión con saltos doble exponenciales, para la valoración de opciones Call de tipo europeo sobre los precios del petróleo como activo subyacente. Se mostrarán los cálculos numéricos para la formulación de expresiones analíticas que se resolverán mediante la implementación de algoritmos numéricos eficientes que conllevaran a los precios teóricos de las opciones evaluadas. Posteriormente se discutirán las ventajas de usar métodos como la transformada de Fourier por la sencillez relativa de su programación frente a los desarrollos de otras técnicas numéricas. Este método es usado en conjunto con el ejercicio de calibración no paramétrica de regularización, que mediante la minimización de los errores al cuadrado sujeto a una penalización fundamentada en el concepto de entropía relativa, resultaran en la obtención de precios para las opciones Call sobre el petróleo considerando una mejor capacidad del modelo de asignar precios justos frente a los transados en el mercado.

Intercambio de información secreta con la Transformada Discreta de Fourier.

Debido al creciente uso de las tecnologías y al frecuente intercambio de información en Internet, se hace evidente la necesidad de transmitir información de forma segura. En este artículo se describe una forma concreta como es la Transformada Discreta de Fourier respecto a los procesos de codificación.

Fourier.

Programa sobre MS-DOS para Física en COU o FP de Electrónica. Este software analiza una serie de funciones matemáticas previamente establecidas por el creador y, a un tiempo, realiza el análisis de Fourier sobre cualquier función que implemente el usuario. El objetivo es visualizar como una función periódica se puede obtener de la suma o superposición de funciones sinusoidales de frecuencias múltiples. Incorpora un manual donde explica cómo usar el programa y da los objetivos e implementación didáctica de la herramienta.

Introducción a los sistemas lineales y al análisis de Fourier.

Realizado en la Escuela Universitaria de Informática de la Universidad Pontificia de Salamanca, por 4 profesores del centro para las asignaturas de Fundamentos Matemáticos I, Transmisión de Datos y Ampliación de Matemáticas de las titulaciones de Ingeniería Técnica de Informática de Sistemas, Ingeniería de Informática de Gestión e Ingeniería Superior de Informática. Se pretende proporcionar al alumno una justificación concisa de los conceptos matemáticos sobre los que se sustenta el análisis de Fourier y su relación con los sistemas lineales invariantes. Para ello, se desarrolla un material práctico, innovador, gráfico que potencie la compresión de los conceptos teóricos. Para el desarrollo de esta unidad didáctica, se exponen los contenidos, se desarrollan y después vienen una serie de problemas propuestos y resueltos representativos. Como propuesta adicional, se ha creado información estructurada en formato página Web, puesto que facilita la comprensión del alumno, mediante las técnicas más habituales de presentación gráfica o animación. El proyecto ha sido evaluado por unos candidatos seleccionados al principio del proyecto, en la memoria se adjunta el informe de cada uno de ellos.

Linear and nonlinear generalized Fourier transforms

This article presents an overview of a transform method for solving linear and integrable nonlinear partial differential equations. This new transform method, proposed by Fokas, yields a generalization and unification of various fundamental mathematical techniques and, in particular, it yields an extension of the Fourier transform method.

Assessment of the consistency of near-infrared water vapor line intensities using high-spectral-resolution ground-based Fourier transform measurements of solar radiation

Calculations of the absorption of solar radiation by atmospheric gases, and water vapor in particular, are dependent on the quality of databases of spectral line parameters. There has been increasing scrutiny of databases such as HITRAN in recent years, but this has mostly been performed on a band-by-band basis. We report nine high-spectral-resolution (0.03 cm(-1)) measurements of the solar radiation reaching the surface in southern England over the wave number range 2000 to 12,500 cm(-1) (0.8 to 5 mm) that allow a unique assessment of the consistency of the spectral line databases over this entire spectral region. The data are assessed in terms of the modeled water vapor column that is required to bring calculations and observations into agreement; for an entirely consistent database, this water vapor column should be constant with frequency. For the HITRAN01 database, the spread in water vapor column is about 11%, with distinct shifts between different spectral regions. The HITRAN04 database is in significantly better agreement (about 5% spread) in the completely updated 3000 to 8000 cm(-1) spectral region, but inconsistencies between individual spectral regions remain: for example, in the 8000 to 9500 cm(-1) spectral region, the results indicate an 18% (+/- 1%) underestimate in line intensities with respect to the 3000 to 8000 cm(-1) region. These measurements also indicate the impact of isotopic fractionation of water vapor in the 2500 to 2900 cm(-1) range, where HDO lines dominate over the lines of the most abundant isotope of H2O.