Analisi dei profili di tensione e dei flussi di potenza in diversi tipi di reti di distribuzione in media e bassa tensione mediante il software OpenDSS

La teoria secondo la quale vi sia una forte interconnessione tra cambiamento climatico ed emissioni di gas serra �� via via pi�� radicata all���interno della comunit�� scientifica internazionale. La certezza che la richiesta di energia a livello mondiale non possa che aumentare, unita con le preoccupazioni causate dal cambiamento climatico ha indirizzato parte dei cosiddetti paesi ���sviluppati��� verso politiche volte all���efficienza energetica e alla produzione di energia attraverso fonti rinnovabili. In seguito a queste decisioni il sistema elettrico nazionale si trova in una fase di rapido cambiamento; in particolare le maggiori problematiche, legate alla rete di distribuzione, sono originate da un fenomeno di diffusione su larga scala della generazione distribuita. In questo contesto, nel presente lavoro di tesi, ci si serve del software openDSS per osservare gli ammodernamenti che la rete ha subito e subir�� in futuro. In primo luogo viene trattata una rete, prettamente passiva, in bassa tensione che vuole essere lo specchio di ci�� che era la rete prima della diffusione della generazione distribuita. Vengono evidenziati in particolare i profili delle tensioni lungo la rete di distribuzione e le potenze circolanti in rete. Viene successivamente studiata la prima rete con l���aggiunta di generatori, volti a simulare il comportamento di pannelli fotovoltaici, evidenziando alcune le problematiche causate dalla GD su una rete non adatta a sopportarla. Infine viene mostrato come la presenza di alcuni accumulatori (modellizzati per simulare il comportamento di veicoli elettrici) possa migliorare le condizioni della rete. L���obiettivo non �� quello di condurre delle simulazioni di reti realmente esistenti e di studiare diversi modelli di sviluppo per esse, bens�� quello di creare una rete di prova all���interno del software al fine di analizzare qualitativamente come la rete sia mutata e come possibili scenari potrebbero modificarla in futuro.

Simulatore di Rete NS3 per la valutazione delle prestazioni del sistema LTE

La tesi si incentra sullo studio del simulatore Network Simulator 3 per la simulazione di reti LTE. Si inizia con l'introduzione allo standard LTE, definendone le tecnologie utilizzate e le innovazioni apportate alle reti di comunicazione. Si introduce, quindi, il simulatore ns-3 e ci si sofferma sulle funzionalit�� utilizzate. Si prosegue con la presentazione e la valutazione di simulazioni del sistema LTE in scenari con uno o due eNodeB e uno o due utenti mobili per verificare il funzionamento del simulatore e del sistema LTE in termini di throughput, ritardi e di funzionalit�� di handover. Infine, si presentano simulazioni della rete LTE nello scenario di Bologna tramite l'utilizzo del route mobility model per la generazione di traffico realistico. I risultati mostrano il throughput medio percepito da ciascun utente in funzione della copertura effettuata e suggeriscono potenziali sviluppi futuri in termini di copertura e sviluppo di rete.

Elaborazione di un modello di simulazione per una rete di trasporto multi-modale

Questo lavoro di tesi si prefigge l���obiettivo di simulare il trasporto di organi destinati a trapianto sul territorio nazionale italiano. Lo scopo della simulazione �� mettere in luce le criticit�� e le eventuali soluzioni alternative in modo da raggiungere un duplice obiettivo: la certezza di portare a compimento il trasporto da un ospedale ad un altro entro i tempi clinici necessari affinch�� l���organo sia ancora utilizzabile e la riduzione dei costi del trasporto, che negli ultimi anni si sono rivelati elevati a causa del ricorso frequente a voli di Stato. Nella prima parte del lavoro viene delineato il problema e le necessit�� di ottimizzazione della rete, dopodich�� si illustra il modello creato per simulare la situazione di as-is ed infine si espone il modello da utilizzare in futuro, dove si prevedono i tempi futuri di percorrenza. Per la modellazione della situazione attuale sono stati utilizzati due livelli di dettaglio diversi, uno che si basa sulla suddivisione dei trapianti in ingresso e uscita da una regione specifica e uno che approfondisce ulteriormente la rete modellando gli spostamenti di citt�� in citt��. I modelli predittivi presentati sono due, uno che considera tempi predittivi deterministici e uno che considera tempi stocastici. Dopo ciascuna modellazione vengono esposti i risultati e le statistiche pi�� significative; vengono infine messi in evidenza gli aspetti critici e gli sviluppi futuri della simulazione. Il software scelto per creare e simulare il trasporto degli organi sulla rete �� Arena.

Simulazione Monte Carlo applicata all'analisi di scenari di intrusione salina in acquiferi costieri

Il presente elaborato analizza il problema dell'intrusione salina e valuta l'influenza dei parametri idrologici e idrogeologici sulle dinamiche del processo mediate simulazioni Monte Carlo. A scopo esemplificativo, l���intrusione salina viene studiata in condizioni stazionarie e nell���ipotesi di interfaccia netta. La tecnica di simulazione viene descritta a partire dai concetti statistici di base che includono la definizione delle distribuzioni di probabilit�� scelte per descrviere il comportamento dei parametri del modello concettuale e la procedura di campionamento di tali distribuzioni. Un codice in Matlab �� stato realizzato per l���applicazione ad un semplice caso studio.

Simulazione di finger tapping attraverso un modello neurale

Il seguente elaborato ha lo scopo di analizzare, attraverso modelli neuro-computazionali, le possibili alterazioni delle risposte in pazienti con malattia di Parkinson, sia indotte da alterazioni del livello di dopamina, sia indotte da modificazioni sinaptiche. Il punto chiave per comprendere i sintomi di PD e il loro deterioramento temporale si deve cercare nel rapporto tra l'attivit�� dei neuroni in BG (in particolare nello striato) e i livelli di dopamina (o levodopa) nel cervello. Di conseguenza, l'obiettivo di questo elaborato �� quello di quantificare la connessione tra i livelli di levodopa e performance del finger tapping per mezzo di modelli biologici e simulazioni al computer.

Simulando con OMNET: selecci��n de la herramienta y su utilizaci��n

Incluye referencias bibliogr��ficas e ��ndice. CONTENIDO: Introducci��n -- Elecci��n de una herramienta de simulaci��n -- Instalaci��n de OMNET -- Lenguajes de OMNET++ -- Ejemplo Tic-Toc -- Simulaci��n de esquemas de encolamiento.

Introduccion - Simulando con OMNET: selecci��n de la herramienta y su utilizaci��n

La diferenciaci��n y el soporte en calidad de servicio es utilizada en muchas arquitecturas de red, t��cnicas y frameworks, tales como IP, con los esquemas de DiffServ e IntServ, redes NGN, GMPLS (Generalized Multiprotocol Label Switching) y redes ��pticas, entre otras. Actualmente, la calidad de servicio no es solo una cuesti��n t��cnica, sino que se ha convertido en un producto que puede ser visto desde numerosas perspectivas, en las que los clientes, cada d��a, demandan m��s servicios, de mayor calidad. Por lo tanto, los proveedores deben mejorar sus implementaciones para permanecer en este re��ido mercado (Piotr, Stankiewicz, Cholda, & Jajszczyk, 2011). En este contexto, las redes actuales deben garantizar la calidad en los servicios sin importar el incremento paulatino de usuarios y dispositivos de interconectividad. La mejor manera de hacerlo no es necesariamente invirtiendo en la infraestructura m��s moderna que soporte t��cnicas para este fin. Existen mecanismos que se pueden aplicar sobre infraestructuras de red actuales, las cuales ayudan a manejar el tr��fico de manera adecuada, de tal manera que los par��metros de calidad de servicio se mantengan dentro de los l��mites permisibles establecidos por la Recomendaci��n Y.1541 (UIT, 2011a).

Lenguajes de OMNET++

Los programas de simulaci��n son desarrollados en diferentes lenguajes, los cuales le permiten al programador definir los comportamientos de las simulaciones. En OMNeT++ se utilizan dos tipos de lenguaje: el primero de ellos, es desarrollado para implementar la parte gr��fica de OMNeT++, su nombre es NED; el segundo, es utilizado para desarrollar la parte l��gica del proyecto, C++. En este cap��tulo, se explican ambos lenguajes y algunas caracter��sticas necesarias para lograr una implementaci��n en OMNeT++. El lenguaje NED es una de las principales caracter��sticas de OMNeT++, ya que es quien le permite al usuario describir la estructura del modelo de simulaci��n; en otras palabras, el lenguaje NED se utiliza para la descripci��n de las redes. Con este grupo de reglas sint��cticas y sem��nticas es posible declarar m��dulos simples, los cuales representan elementos de la red, y m��dulos compuestos, que son grupos de m��dulos simples que trabajan de manera conjunta. Tambi��n es posible referirse a la red como un m��dulo compuesto.

Analisi e simulazione di un ciclo Rankine organico per il recupero di energia a bassa entalpia.

Questo lavoro �� incentrato sull'analisi e la simulazione di un ciclo Rankine a fluido organico (ORC) per la produzione di energia da calore a bassa entalpia. Il lavoro �� stato svolto in collaborazione con l'universit�� di Gent, in Belgio, in particolare grazie al Prof. De Peape e all' Ing. Steven Lecompte; il lavoro in Italia �� stato coordinato dal Prof. De Pascale. L'obiettivo principale della tesi �� stata la creazione un modello computazionale in grado di descrivere le prestazioni dell'impianto a carico parziale. Ogni elemento dell'impianto �� stato analizzato e modellizzato secondo un approccio di simulazione originale in Matlab. I componenti ottenuti sono stati poi combinati a formare la simulazione dell'intero sistema; questa �� in grado di prevedere la potenza prodotta ed il rendimento del ciclo al variare delle condizioni esterne. I risultati ottenuti dalle simulazioni sono stati poi confrontati con i dati sperimentali raccolti sull'impianto di prova dell'Universit��. Questo confronto dimostra un buon accordo dei risultati previsti con quelli misurati. L'errore relativo massimo ottenuto per la potenza elettrica �� sotto il 7%, cos�� come quello sul rendimento; Gli errori relativi a pressione ed entalpie sono in genere sotto il 5%. Il modello pu�� perci�� dirsi validato e rappresenta un valido strumento di analisi per comprendere la risposta ai carichi parziali anche al di fuori del range di calibrazione. Il modello �� stato infine utilizzato per costruire delle mappe del carico parziale e analizzare l'influenza delle variabili del ciclo. Ulteriori applicazioni delle mappe prodotte sono proposte a fine del lavoro.

Progettazione di un sistema per la modellazione di melodie musicali come reti complesse: conversione da formato MIDI a MusicXML

Il progetto realizzato consiste in uno strumento software in grado di effettuare una conversione di file, dal formato MIDI al formato MusicXML. Il tool �� il proseguimento di un���attivit�� basata sull'analisi di reti complesse e sullo sviluppo di strumenti per la modellazione di spartiti musicali. Melodie, assoli ed in generale tracce musicali sono rappresentabili come reti complesse, in cui i nodi identificano le note del brano e gli archi mostrano le sequenze con cui queste vengono suonate. Utilizzando la teoria delle reti �� possibile estrarre alcune metriche principali che caratterizzano il brano in questione. Per la generazione della rete si �� fatto uso di spartiti musicali descritti tramite lo standard MusicXML. File in questo formato sono difficilmente reperibili, per cui lo strumento realizzato si propone di effettuare una conversione da formato MIDI a formato MusicXML, con l���obiettivo di ottenere un database pi�� esteso. Attraverso il tool sono stati convertiti brani di diverso genere, le cui reti relative sono state poi analizzate applicandovi le metriche principali ed effettuando le dovute valutazioni.

Simulazione di protocolli di gossip in territori a bassa connettivit��

I mondi di Smart City e Internet-of-Things si stanno ampliando notevolmente grazie all'evoluzione continua delle tecnologie. Tuttavia risultano escluse dall'ambito di interesse le zone rurali e decentralizzate perch�� spesso prive di un'infrastruttura di rete ben definita. A fronte di questo problema, i dispositivi che si trovano in queste zone potrebbero auto-organizzarsi per comunicare instaurando collegmenti di tipo peer-to-peer e utilizzando protocolli di disseminazione di informazioni basati su gossip. In questa tesi sono trattate le seguenti questioni e mediante alcune simulazioni al calcolatore sono riprodotti alcuni scenari per valutare le prestazioni degli algoritmi di Gossip with Fixed Probability e Conditional Broadcast e la diffusione delle informazioni tra i nodi all'interno di una rete creata in maniera opportunistica.

Simulazione Monte Carlo del muon veto dell'esperimento XENON1T

Numerose osservazioni astrofisiche e cosmologiche compiute a partire dagli anni '30 confermano che circa il 26% dell'Universo �� costituito da materia oscura. Tale materia ha la particolarit�� di interagire solo gravitazionalmente e, forse, debolmente: essa si presenta massiva e neutra. Tra le numerose ipotesi avanzate riguardanti la natura della materia oscura una delle pi�� accreditate �� quella delle WIMP (Weakly Interacting Massive Particle). Il progetto all'avanguardia nella ricerca diretta delle WIMP �� XENON presso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS). Tale esperimento �� basato sulla diffusione elastica delle particelle ricercate su nuclei di Xeno: il rivelatore utilizzato �� una TPC a doppia fase (liquido-gas). La rivelazione diretta di materia oscura prevede l'impiego di un rivelatore molto grande, a causa della piccola probabilit�� di interazione, e di ambienti a bassa radioattivit�� naturale, per ridurre al minimo il rumore di fondo. Risulta necessario inoltre l'utilizzo di uno schermo attivo che individui particelle di alta energia, in particolare muoni cosmici, che possono produrre falsi segnali. �� stato realizzato a tale scopo un sistema di Muon Veto composto da un grande cilindro d'acqua posto attorno alla TPC, equipaggiato con 84 fotorivelatori atti ad osservare i fotoni ottici emessi per effetto ��herenkov dai raggi cosmici. Il presente lavoro di tesi si colloca nell'ambito di un programma di simulazione Monte Carlo, creato per realizzare virtualmente l'esperimento XENON1T e per effettuare studi preliminari. Lo scopo di tale lavoro �� stato quello di contribuire alla scrittura e alla verifica del codice di simulazione e allo studio di eventi di muoni cosmici da esso generati. L'analisi dati �� stata effettuata scrivendo un programma in C++ in grado di analizzare i risultati forniti dal simulatore e di generare degli Event Display statici e dinamici per una visualizzazione efficace degli eventi.

Il modello di Hopfield: un'applicazione del modello di Ising alle reti neurali

Il Modello di Hopfield �� un tentativo di modellizzare il comportamento di una memoria associativa come propriet�� emergente di un network costituito da unit�� a due stati interagenti tra loro, e costituisce un esempio di come gli strumenti della meccanica statistica possano essere applicati anche al campo delle reti neurali. Nel presente elaborato viene esposta l'analogia tra il Modello di Hopfield e il Modello di Ising nel contesto delle transizioni di fase, applicando a entrambi i modelli la teoria di campo medio. Viene esposta la dinamica a temperatura finita e ricavata e risolta l'equazione di punto a sella per il limite di non saturazione del Modello di Hopfield. Vengono inoltre accennate le principali estensioni del Modello di Hopfield.

Analisi degli effetti dell���iniezione d���acqua mediante simulazione CFD in un motore GDI ad alta potenza specifica

Negli ultimi anni il panorama evolutivo delle normative omologative ha dettato una severa evoluzione dei limiti sulla concentrazione degli inquinanti gassosi allo scarico, inclusa la CO2 per ragioni legate all'effetto serra ed al contenimento dei consumi di fonti energetiche non rinnovabili. L'obiettivo di sviluppo dei nuovi motori a combustione interna �� principalmente rivolto all'incremento dell'efficienza di conversione limitato da fenomeni di combustione anomala quali la detonazione. Per superare tale limite �� necessario individuare nuove soluzioni che riducano il rischio di detonazione all'aumentare della potenza specifica del motore tra cui trova interesse l'iniezione d'acqua in fase liquida perch�� l'elevato calore latente di vaporizzazione pu�� fornire il raffreddamento della miscela desiderato. Il progetto sviluppato in questa tesi consiste nella valutazione degli effetti dell'iniezione d'acqua in un motore ad accensione comandata ad alta potenza specifica al fine di analizzarne gli effetti termo-fluidodinamici e valutarne i possibili benefici e svantaggi. La metodica di ricerca �� stata di tipo numerico tramite l'adozione della simulazione CFD tridimensionale. Dopo una valutazione preliminare dei tempi caratteristici evaporativi e del rischio di saturazione, lo sviluppo di questa tesi si �� articolato in un confronto tra le due soluzioni tecnologiche disponibili, iniezione d'acqua diretta e indiretta, analizzando l'influenza dell'iniezione d'acqua sulle grandezze motoristiche di maggiore interesse, quali titolo della miscela, intensit�� di turbolenza e temperatura, la cui ottimizzazione e il cui controllo sono fondamentali per il raggiungimento della massima efficienza di un motore ad accensione comandata e per superare il limite della detonazione.

Validazione di metodologie di simulazione dell���impatto a parete di spray di combustibile iniettati ad alta pressione

Il presente lavoro di tesi, svolto in collaborazione con una azienda del settore automotive, tratta lo studio di impatto di sprays combustibili su pareti calde adottando un approccio numerico CFD-3D. Viene effettuata la validazione di alcuni tra i pi�� utilizzati modelli di interazione goccia-parete implementati nel software commerciale STAR-CD. Lo scopo principale del lavoro svolto �� quello di indirizzare il lettore verso una corretta implementazione della simulazione di uno spray impattante, comprendere pregi e limiti dei modelli applicati e fornire dei criteri per effettuare la scelta tra uno di essi in funzione di condizioni di interesse motoristico.