N-acetyl-β-D-glucosaminidaasi-entsyymiaktiivisuus normaalimaidossa sekä utaretulehdusta sairastavien lypsylehmien maidossa.

N-acetyl-β-D-glucosaminidaasi (NAGaasi) on glykosidaaseihin kuuluva, solujen lysosomeissa esiintyvä entsyymi, jota vapautuu maitoon utaretulehduksen aikana vaurioituneista utareen epiteelisoluista, neutrofiileistä ja makrofageista. NAGaasientsyymiaktiivisuuden on useissa tutkimuksissa havaittu korreloivan utareen tulehdustilan ja maidon soluluvun (SCC) kanssa ja sitä on ehdotettu käytettäväksi utareen epiteelisolutuhon mittaamiseen yksinään tai yhdistettynä SCC:n määritykseen. Koska saostuminen ei häiritse NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden mittausta maidosta, entsyymiaktiivisuus ei muutu maitoa säilytettäessä ja entsyymin mittaaminen on melko yksinkertaista ja nopeaa, menetelmä vaikuttaisi sopivan hyvin seulontatestiksi piileville utaretulehduksille. NAGaasin käyttö on toistaiseksi rajoittunut tutkimuskäyttöön. Sen hyödyntämistä vaikeuttaa se, että terveille lehmille eri tutkimuksissa määritetyissä NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden viitearvoissa on suurta vaihtelua. NAGaasi-entsyymiaktiivisuus maidossa on useiden tutkimusten mukaan korkeampi silloin, kun tulehduksen on aiheuttanut jokin merkittävä patogeeni kuin silloin, kun tulehduksen taustalla on vähäpätöinen patogeeni. Lypsykauden vaiheen on havaittu vaikuttavan maidon NAGaasi-entsyymiaktiivisuuteen siten, että aktiivisuudet ovat korkeampia heti poikimisen jälkeen ja lypsykauden lopulla. On myös havaittu, että normaalimaidossa NAGaasi-entsyymiaktiivisuus on hieman korkeampi loppumaidossa kuin alkumaidossa. Poikimakerran vaikutuksista NAGaasi-entsyymiaktiivisuuteen on ristiriitaisia tutkimustuloksia. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli määrittää NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden viitearvot terveen sekä utaretulehdusta sairastavan lypsylehmän maidossa, sekä selvittää tulehduksen voimakkuuden, aiheuttajapatogeenin, poikimakerran ja lypsykauden vaiheen vaikutusta kyseisen entsyymin aktiivisuuteen maidossa. Tutkimusaineistossa oli mukana kaikkiaan 838 vuosina 2000–2010 otettua maitonäytettä 62 eri lypsykarjatilalta Suomesta ja Virosta. Normaalimaidon NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden viitearvot määritettiin yhdeksältä suomalaiselta lypsykarjatilalta kerätyistä 196 maitonäytteestä, jotka täyttivät asettamamme normaalimaidon kriteerit. Normaalimaidon kriteerit olivat seuraavat: SCC < 100 000, lehmällä ei ole utaretulehduksen oireita, poikimisesta on kulunut aikaa yli 30 vuorokautta ja edellisestä lypsystä yli 6 tuntia. NAGaasi-entsyymiaktiivisuus mitattiin modifioidulla Mattilan menetelmällä (Mattila 1985) vakioiduissa olosuhteissa. Aineisto analysoitiin käyttäen Stata Intercooler tilasto-ohjelman versiota 11.0 (Stata Corporation, Texas, USA). Maidon NAGaasientsyymiaktiivisuuteen terveessä neljänneksessä vaikuttavia tekijöitä tutkittiin lineaarisella sekamallilla, jossa sekoittavana tekijänä oli tila. SCC:n ja NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden korrelaatiota arvioitiin terveillä lehmillä, piilevää utaretulehdusta sairastaneilla lehmillä ja koko aineistossa. Korrelaatiot laskettiin Pearsonin korrelaatiokertoimella. Tilastollisesti merkitsevänä raja-arvona kaikissa analyyseissä pidettiin p < 0.05. Normaalimaidon NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden viitearvoiksi lehmillä, joilla poikimisesta oli kulunut yli 30 vrk, saatiin 0,09–1,04 pmol/min/μl maitoa. Verrattuna normaalimaidon NAGaasi-entsyymiaktiivisuuksien keskiarvoon (0,56) ja piilevää utaretulehdusta sairastaneiden lehmien NAGaasi-entsyymiaktiivisuuksien keskiarvoon (2,49), kliinistä utaretulehdusta sairastavien lehmien maidon NAGaasi-entsyymiaktiivisuus oli keskimäärin selvästi korkeampi (16,65). Keskiarvoissa oli selvä ero paikallisoireisten (12,24) ja yleisoireisten (17,74) lehmien välillä. Terveiden neljännesten maitonäytteistä määritetyn NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden ja SCC:n välillä ei havaittu korrelaatiota. Piilevässä utaretulehduksessa havaittiin positiivinen korrelaatio (0,74) maidon NAGaasientsyymiaktiivisuuden ja SCC:n välillä. NAGaasi-entsyymiaktiivisuuteen vaikuttivat tilastollisesti merkitsevästi SCC, poikimisesta kulunut aika ja poikimakerta. Eri patogeeniryhmien osalta havaitsimme, että neljänneksissä, joista eristettiin vähäpätöinen patogeeni, NAGaasi-entsyymiaktiivisuus oli selvästi matalampi kuin neljänneksissä, joista eristettiin merkittävä patogeeni. NAGaasi-entsyymiaktiivisuuden keskiarvoksi vähäpätöisille patogeeneille (KNS, koryneformi) saatiin 2,82 ja merkittäville patogeeneille (S. aureus, Str. uberis, Str, agalactiae, Str. dysgalactiae, E.coli) 16,87.

ADVANCED LOW PRESSURE CYCLE FOR CONCENTRATED SOLAR POWER GENERATION

Turbine inlet pressures of similar to 300 bar in case of CO2 based cycles call for redesigning the cycle in such a way that the optimum high side pressures are restricted to the discharge pressure limits imposed by currently available commercial compressors (similar to 150 bar) for distributed power generation. This leads to a cycle which is a combination of a transcritical condensing and a subcritical cycle with an intercooler and a bifurcation system in it. Using a realistic thermodynamic model, it is predicted that the cycle with the working fluid as a non-flammable mixture of 48.5 % propane and rest CO2 delivers similar to 37.2 % efficiency at 873 K with a high and a low side pressure of 150 and 26 bar respectively. This is in contrast to the best efficiency of similar to 36.1 % offered by a transcritical condensing cycle with the same working fluid at a high side pressure of similar to 300 bar

Fault Diagnosis in Internal Combustion Engines Using Nonlinear Multivariate Statistics

This paper presents a statistical-based fault diagnosis scheme for application to internal combustion engines. The scheme relies on an identified model that describes the relationships between a set of recorded engine variables using principal component analysis (PCA). Since combustion cycles are complex in nature and produce nonlinear relationships between the recorded engine variables, the paper proposes the use of nonlinear PCA (NLPCA). The paper further justifies the use of NLPCA by comparing the model accuracy of the NLPCA model with that of a linear PCA model. A new nonlinear variable reconstruction algorithm and bivariate scatter plots are proposed for fault isolation, following the application of NLPCA. The proposed technique allows the diagnosis of different fault types under steady-state operating conditions. More precisely, nonlinear variable reconstruction can remove the fault signature from the recorded engine data, which allows the identification and isolation of the root cause of abnormal engine behaviour. The paper shows that this can lead to (i) an enhanced identification of potential root causes of abnormal events and (ii) the masking of faulty sensor readings. The effectiveness of the enhanced NLPCA based monitoring scheme is illustrated by its application to a sensor fault and a process fault. The sensor fault relates to a drift in the fuel flow reading, whilst the process fault relates to a partial blockage of the intercooler. These faults are introduced to a Volkswagen TDI 1.9 Litre diesel engine mounted on an experimental engine test bench facility.

Verfahren zur Entdrosselung einer Brennkraftmaschine und entdrosselte Brennkraftmaschine

Air for the internal combustion engine (1) passes through a turbocharger (2,3) compressor (4). The air line (7) downstream of the compressor divides with some air bypassing (9) the intercooler (6) and passing through a control valve (10). There is a sensor (14) downstream of the point where the bypass joins the main air line. - Air is bled off downstream of the sensor to a control module (11). This may return air to the control valve or pass it to the waste gate (13) for the turbine (5). Some of the exhaust gas (8) passes through the turbine and some of it bypasses it (12) through the waste gate.

Ecological optimization of an irreversible Brayton cycle with regeneration, inter-cooling and reheating

A mathematical model is developed for an irreversible Brayton cycle with regeneration, inter-cooling and reheating. The irreversibility are from the thermal resistance in the heat exchangers, the pressure drops in pipes, the non-isentropic behavior in the adiabatic expansions and compressions and the heat leakage to the cold source. The cycle is optimized by maximizing the ecological function, which is achieved by the search for optimal values for the temperatures of the cycle and for the pressure ratios of the first stage compression and the first stage expansion. The advantages of using the regenerator, intercooler and reheater are presented by comparison with cycles that do not incorporate one or more of these processes. Optimization results are compared with those obtained by maximizing the power output and it is concluded that the point of maximum ecological function has major advantages with respect to the entropy generation rate and the thermal efficiency, at the cost of a small loss in power.

Modellazione e verifica sperimentale delle dinamiche di aspirazione di un motore turbo GDI

Obiettivo di questo elaborato è quello di provvedere alla elaborazione dei dati geometrici necessari alla modellazione dei condotti di aspirazione e scarico di un motore 4 cilindri turbo benzina ad iniezione diretta (GDI) disponibile a banco prove. I dati sperimentali raccolti sono stati elaborati e sintetizzati, con lo scopo di fare avvicinare il più possibile le caratteristiche del modello a quelle del sistema a banco (cercando dunque di rendere il modello il più veritiero possibile). In primo luogo, saranno descritte le principali caratteristiche dei motori a combustione interna, con particolare enfasi rivolta ai componenti ed ai processi che caratterizzano i motori turbo GDI. In un secondo momento, sarà descritto come si è proceduto nella raccolta dei dati necessari alla modellazione e nell’elaborazione degli stessi. Il software cui l’elaborazione dei dati necessari alla modellazione è stata rivolta è GT-Suite, prodotto da Gamma Technologies e largamente utilizzato dalla maggior parte delle aziende del settore automotive.