Engineering Commons^™

คาร์บอนรูพรุนจากเปลือกข้าวโพดเป็นวัสดุแคโทดสำหรับแบตเตอรี่ไอออนอะลูมิเนียมประจุไฟซ้ำได้, กัณทิมา ขำศรีทรง

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ในปัจจุบันแบตเตอรี่ไอออนอะลูมิเนียมซึ่งอัดประจุซ้ำได้ ได้รับความสนใจมากขึ้นเนื่องจากแบตเตอรี่ชนิดนี้มีต้นทุนต่ำ อัตราการคาย/อัดประจุสูง และปลอดภัย แบตเตอรี่ประเภทนี้ใช้ขั้วแอโนดอะลูมิเนียมซึ่งต้นทุนต่ำและใช้วัสดุคาร์บอนในกลุ่มกราไฟต์เป็นขั้วแคโทดแบบแทรกตัว โดยกราไฟต์ธรรมชาติเป็นขั้วแคโทดซึ่งให้สมรรถนะสูง แม้ว่ากราไฟต์ธรรมชาติจะราคาต่ำแต่กราไฟต์ธรรมชาติเป็นทรัพยากรที่ไม่สามารถทดแทนได้ การสังเคราะห์วัสดุคาร์บอนกราไฟต์ซึ่งมีรูพรุนจากการคาร์บอไนซ์ชีวมวลจึงมีศักยภาพสูงในการนำมาใช้เป็นวัสดุแคโทดทางเลือก ในงานวิจัยนี้เปลือกข้าวโพดถูกใช้เพื่อเตรียมวัสดุคาร์บอนรูพรุนโดยกระบวนการคาร์บอไนซ์ในบรรยากาศไนโตรเจนที่อุณหภูมิ 550-850 องศาเซลเซียส ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาเฟอร์ริกไนเตรต ในที่นี้การจำแนกสมบัติของคาร์บอนรูพรุนที่ได้แสดงให้เห็นกราไฟต์ที่มีรูพรุนในช่วงมีโซพอร์และไมโครพอร์ ซึ่งวัสดุดังกล่าวสามารถใช้เป็นวัสดุเจ้าภาพสำหรับแบตเตอรี่ไอออนอะลูมิเนียมได้ นอกจากนั้นผลการวิจัยแสดงให้เห็นว่าวัสดุคาร์บอนที่มีโครงสร้างที่มีความพรุนขนาดเล็กและขนาดกลางนั้นส่งผลกระทบต่อการถ่ายโอนไอออน วัสดุคาร์บอนที่มีรูพรุนถูกใช้เป็นวัสดุแคโทดและประยุกต์ใช้ในเซลล์แบตเตอรี่ CR2032 แบตเตอรี่ซึ่งใช้วัสดุคาร์บอนซึ่งเตรียมจากเปลือกข้าวโพดแสดงความจุไฟฟ้าจำเพาะสูงสุด 52 มิลลิแอมป์ชั่วโมงต่อกรัมกราไฟต์ที่ความหนาแน่นกระแส 50 มิลลิแอมป์ต่อกรัมกราไฟต์ ในขณะที่แบตเตอรี่ซึ่งใช้กราไฟต์เชิงการค้าแสดงความจุไฟฟ้าจำเพาะสูงสุด 65 มิลลิแอมป์ชั่วโมงต่อกรัม กราไฟต์ที่ความหนาแน่นกระแสเดียวกันและที่อุณหภูมิ 25-30 องศาเซลเซียส

การวิเคราะห์ผลกระทบทางความร้อนต่ออายุการใช้งานของหม้อแปลง, ธิราดา เฉยสกุล

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอเกี่ยวกับการวิเคราะห์ผลกระทบทางความร้อนต่ออายุการใช้งานของหม้อแปลง ด้วยการใช้ข้อมูลการตรวจวัดพื้นฐาน ข้อมูลของหม้อแปลง และอุณหภูมิแวดล้อม เพื่อประเมินหาอุณหภูมิที่จุดร้อนสุดของขดลวด ทั้งในกรณีที่หม้อแปลงจ่ายโหลดที่เป็นเชิงเส้นและโหลดที่ไม่เป็นเชิงเส้น โดยพัฒนาวิธีการจาก IEEE Std. C57.91-2010 และ IEEE Std. C57.110-2018 รวมกัน ในการวิเคราะห์จะใช้หม้อแปลงกำลังชนิดแช่ในน้ำมัน ขนาด 50 MVA และข้อมูลการตรวจวัดด้วยมิเตอร์วัดคุณภาพไฟฟ้าจากสถานีไฟฟ้าย่อยปลวกแดง 1 จังหวัดระยอง เป็นเวลา 10 เดือน พร้อมทั้งศึกษาผลกระทบจากปัจจัยที่ทำให้ความร้อนในหม้อแปลงมีค่ามากขึ้น รวมไปถึงผลกระทบเมื่อมีระบบพลังงานแสงอาทิตย์ติดตั้งในระบบด้วยการจำลองในโปรแกรม DIgSILENT PowerFactory จากการวิเคราะห์พบว่า ระดับของโหลด กระแสฮาร์มอนิกส์ และอุณหภูมิแวดล้อม สามารถส่งผลกระทบด้านความร้อนต่อหม้อแปลงด้วยการเพิ่มอุณหภูมิที่จุดร้อนสุดของขดลวด ซึ่งหากอุณหภูมิที่จุดร้อนสุดของขดลวดมีค่ามากเกินกว่าข้อจำกัดจะทำให้อายุการใช้งานของหม้อแปลงลดลง แต่เมื่อมีการติดตั้งพลังงานแสงอาทิตย์ในขนาดที่เหมาะสมในระบบ จะสามารถช่วยลดอายุการใช้งานที่สูญเสียของหม้อแปลงได้ โดยปัจจัยที่ส่งผลกระทบด้านความร้อนต่อหม้อแปลงจากมากไปน้อย คือ ระดับของโหลด กระแสฮาร์มอนิกส์ และอุณหภูมิแวดล้อม ตามลำดับ

การปรับปรุงการแยกฉากหลังบนพื้นหลังสีเขียวไม่สม่ำเสมอแบบทันที, วรายุ จริยาวัฒนรัตน์

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

วัตถุประสงค์หลักของงานวิจัยนี้คือปรับปรุงการแยกฉากหลังบนพื้นหลังสีเขียวที่ไม่สม่ำเสมอแบบทันที ในวิธีการพื้นฐาน แต่ละพิกเซลจะถูกคำนวณว่าเป็นฉากหลังโดยใช้ค่าขีดจำกัดเดียวกันทั้งภาพเพียง 2 ค่า แต่ในความเป็นจริง วิธีการนี้มีปัญหาในหลาย ๆ กรณี เช่น พื้นหลังไม่ได้เป็นสีเดียวกันทั้งหมด หรือมีเงาของนักแสดงทอดลงไปที่พื้นหลัง เป็นต้น ดังนั้นการใช้ค่าขีดจำกัดเดียวกันหมดทั้งภาพจึงไม่เหมาะสมสำหรับกรณีดังกล่าว งานวิจัยนี้จึงใช้การประมาณความหนาแน่นเคอร์เนลมาช่วยในการหาค่าขีดจำกัดของแต่ละพิกเซลในภาพ เพื่อให้ทุก ๆ พิกเซลในภาพมีขีดจำกัดที่เหมาะสม และยังมีความเร็วในการประมวลผลที่สามารถออกอากาศสดได้ที่ 60 เฟรมต่อวินาที สำหรับความละเอียดระดับ Full HD

เทคนิคการสำรวจจากระยะไกลเพื่อการตรวจจับพื้นที่ที่มีการเตรียมแปลงปลูกข้าวนาปรังในช่วงต้นฤดูแล้ง กรณีศึกษา ในเขตชลประทานของจังหวัดสุพรรณบุรี, ณัฐชญา ถนอมกลิ่น

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษาวิจัยครั้งนี้ได้เสนอวิธีการในการตรวจจับพื้นที่ที่มีการเตรียมแปลงปลูกข้าวนาปรังในช่วงต้นฤดูแล้งในพื้นที่เขตชลประทานในจังหวัดสุพรรณบุรีด้วยเทคนิควิธีการของการสำรวจระยะไกล โดยใช้อนุกรมดัชนีพืชพรรณผลต่างแบบนอร์แมลไลซ์ (Normalized Difference Vegetation Index, NDVI) วงจรชีพลักษณ์ของข้าว รวมถึงข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียมต่างช่วงเวลา โดยนำข้อมูลจากกรมส่งเสริมการเกษตรมาใช้ในการตรวจสอบความถูกต้อง โดย NDVI Spectral Profile ของพื้นที่เตรียมแปลงปลูกข้าวจะต้องอยู่ในช่วงระหว่าง -0.3 - 0.3 จากผลการทดลองพบว่าในช่วงฤดูแล้งของปี 2557/2558 ซึ่งเป็นปีที่มีการประกาศให้มีการงดทำการปลูกข้าวในฤดูแล้ง มีความถูกต้องคิดเป็นร้อยละ 76 ของพื้นที่ที่ใช้ในการสุ่มทดสอบ สำหรับผลการตรวจจับพื้นที่ในการปลูกข้าวปี 2558/2559 พบว่ามีพื้นที่ในการปลูกข้าวนาปรังคิดเป็นร้อยละ 90 และในการตรวจจับพบว่าเป็นพื้นที่ที่มีการทำการเกษตรชนิดอื่นๆที่ไม่ใช่การปลูกข้าวนาปรัง คิดเป็นร้อยละ 10 ของพื้นที่ที่ใช้ในการสุ่มทดสอบ สาเหตุที่ทำให้ช่วงปี 2558/2559 มีความถูกต้องที่มากกว่าปี2557/2558 ส่วนหนึ่งนั้นมาจากเป็นปีที่ไม่ได้มีการประกาศให้งดปลูกข้าวนาปรังรวมไปถึงข้อมูลจากกรมส่งเสริมการเกษตรมีการตรวจสอบพื้นที่จริงเพิ่มขึ้นจึงทำให้ข้อมูลมีความถูกต้องมากขึ้น จากผลการตรวจสอบความถูกต้องเป็นการแสดงให้เห็นถึงความสำเร็จในการนำอนุกรมดัชนีพืชพรรณผลต่างแบบนอร์แมลไลซ์มาใช้ในการตรวจจับพื้นที่เตรียมแปลงปลูกข้าวนาปรัง โดยงานวิจัยนี้สามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการตรวจจับพื้นที่ที่มีการเตรียมแปลงปลูกข้าวนาปรังในพื้นที่บริเวณอื่นๆร่วมกับสมุดทะเบียนเกษตรกรของกรมส่งเสริมการเกษตรได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งในอนาคตอาจมีการพิจารณาปัจจัยอื่นๆร่วมด้วยเช่นการนำค่าดัชนีพืชพรรณชนิดอื่นๆเข้ามาช่วยในการทดสอบและเพิ่มความละเอียดถูกต้องของภาพดาวเทียม เข้ามาช่วยในการตรวจจับพื้นที่ได้

Surface Water And Groundwater Interaction Mechanism: Plaichumphol Irrigation Project As A Study Area, Pwint Phyu Aye

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The Plaichumphol Irrigation Project is an irrigation area which depends on both irrigation water and groundwater for long time. Farmers in that area have their cultivation almost whole year. Therefore groundwater supply is a major alternative source especially in dry periods. The aims of this study are to understand the interactions and parameters of land and river recharge, to analyse the surface water and the surface water and groundwater interaction mechanism via development of local groundwater model.
For this purpose, groundwater flow model (GMS) was used to develop regional and local groundwater models. The model was calibrated from 1993-1997 and …

ผลของการเติมอะลูมินาต่อพฤติกรรมการไหลตัวของของไหลเชียร์ทิกเคนนิง, ณัฐณิชา นวมภักดี

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ของไหลเชียร์ทิกเคนนิงกำลังเป็นที่สนใจในงานหลายด้านรวมถึงงานทางด้านเกราะกันกระสุน ในงานวิจัยนี้ได้ทำการศึกษาอิทธิพลของปริมาณซิลิกาและการเติมสารตัวเติมอะลูมินาที่มีต่อพฤติกรรมการไหลตัวของของไหลเชียร์ทิกเคนนิงในระบบซิลิกา-พอลิเอทิลีนไกลคอล โดยทำการปรับเปลี่ยนปริมาณความเข้มข้นซิลิกาจาก 30% ถึง 52% โดยปริมาตร พบว่าเมื่อปริมาณซิลิกาต่ำกว่า 40% โดยปริมาตร ของไหลแสดงพฤติกรรมการไหลตัวแบบนิวโตเนียน และเมื่อปริมาณซิลิกาในสารแขวนลอยสูงกว่า 40% โดยปริมาตร การไหลตัวจะมีพฤติกรรมแบบเชียร์ทินนิง ณ ช่วงอัตราการเฉือนต่ำ และเปลี่ยนพฤติกรรมการไหลตัวเป็นแบบเชียร์ทิกเคนนิงเมื่ออัตราการเฉือนเพิ่มขึ้นถึงค่าหนึ่ง นอกจากนี้เมื่อปริมาณซิลิกาเพิ่มขึ้น อัตราการเฉือนวิกฤติหรือค่าอัตราการเฉือนที่เริ่มเกิดพฤติกรรมการไหลตัวแบบเชียร์ทิกเคนนิงมีค่าลดลง ในขณะที่อัตราการเกิดเชียร์ทิกเคนนิงเพิ่มสูงขึ้น ในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเกราะกันกระสุนได้ทำการเติมอนุภาคของแข็งอะลูมินา ลงในของไหลเชียร์ทิกเคนนิงที่มีความเข้มข้นซิลิกาเท่ากับ 50% โดยปริมาตร พร้อมทั้งทำการปรับเปลี่ยนชนิดของสารตัวเติมอะลูมินา ได้แก่ TMDA AMS-9 และ A-32 รวมถึงปริมาณของสารตัวเติมจาก 1% ถึง 5% โดยปริมาตร พบว่า ขนาดอนุภาคสารตัวเติมที่เล็กลงและปริมาณสารตัวเติมที่เพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความหนืดเพิ่มขึ้นในขณะที่อัตราการเฉือนวิกฤติมีค่าลดลง นอกจากนี้การเติมสารตัวเติมอะลูมินา AMS-9 และ A-32 ในสารแขวนลอยซิลิกา-พอลิเอทิลีนไกลคอล ทำให้อัตราการเกิดเชียร์ทิกเคนนิงเพิ่มสูงขึ้น ของไหลที่มีสภาวะเหมาะสมได้ถูกนำมาใช้ในกระบวนการจุ่มแช่สิ่งทอเคฟล่าเพื่อผลิตชิ้นงานเกราะชนิดของเหลว โดยการเติม A-32 ปริมาณ 5% โดยปริมาตร เนื่องจากแสดงอัตราการเกิดเชียร์ทิกเคนนิงสูงที่สุด จากนั้นชิ้นงานที่ผ่านกระบวนการจุ่มแช่ได้ถูกนำมาตรวจสอบความต้านทานต่อการแทง โดยในงานวิจัยนี้ยังไม่อาจสรุปได้แน่ชัดว่าชิ้นงานเกราะรูปแบบใดสามารถต้านทานต่อการแทงได้ดีที่สุด

Effectiveness Of Ammonium Ion In Low Salinity Waterflooding In Shaly-Sandstone Reservoir, Hung Vu Quoc

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

In this study was presented the pre-feasibility study of silica sand processing plant in Sihanoukville province. The resources approximately 8,750,000 tons, would be a high potential deposit for the glass industry. In this study focuses on the characteristics of the silica sand, methodology to remove the impurities which contained high Fe2O3, Al2O3 and another major oxide element, and economic evaluation technique. To identification of silica sand which used sieve analysis, Frantz isodynamic magnetic separator following by electrical microscope, XRD, and XRF. Therefore, to upgrade the quality of silica sand, which is using Shaking Table, Wet High-Intensity Magnetic Separator, and Reverse …

Atomic Probe Tomography And Creep Deformation Studies Of Highly Dynamic Metallic Systems: Copper-Zirconium Based Metallic Glass Alloys And Tin-Based Alloy, Chetarpa Yipyintum

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The early crystallization process of a Cu-Zr binary metallic glass was investigated by transmission electron microscopy (TEM) and atomic probe tomography (APT). The microstructural analysis was carried out using different characterization methods to see if the phase separation in different chemical compositions and chemical short-range orders were investigated by applying heat treatment under argon atmosphere in differential scanning calorimetry (DSC) chamber. Such a difference in the atomic arrangement of a given amorphous metallic structure is important, the actual characterization of such small difference is not practically easy. For the reason that there is an effect of the sample preparation method …

Thermal Stability Characterization Of Tunneling Magneto Resistive Structure For Data Storage Applications, Pornchai Rakpongsiri

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The conventional read sensor technology used in hard disk drives is the tunneling magneto resistive (TMR) device. The revolutions of technology have been developed to achieve high performance of reading signal resulting in very thin and complicated device layers which thermal induced degradation and defects would be concerned. In this research, a thermal stress has been applied to TMR devices between 150-250 ℃ for reliability investigation. The resistance, amplitude and asymmetry parameters, before and after the thermal stress, were measured using a quasi-static tester (QST). The results showed the temperature dependence of the percentage change in QST resistance, asymmetry and …

The Combined Material Flow Analysis And Life Cycle Assessment For Integrated End-Of-Life Of Mercury Contaminated Petroleum Waste Management, Putthita Chongchongprasert

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Now a day, the waste management generated by offshore petroleum operation (including drilling and production) located in the Gulf of Thailand seem to be a great challenge. Because of their unique characteristic in terms of hazardous properties, petroleum waste requires particular treatments to reduce potential impacts to the environment and human life. This study, the petroleum waste by their disposal code, and waste code was sorted. The Hg-contaminated petroleum waste flow starting from waste generation towards to final disposal was conducted by Material Flow Analysis (STAN, 2.6.601) and Life Cycle Assessment (SimaPro 8.3.0.0) was conducted as tools for evaluating the …

Co2 Reforming Of Methane On Ni And Co Containing Γ-Al2o3/Hy Zeolite Supported Catalysts, Anchittha Liu

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

The carbon dioxide reforming of methane is one of the most effective processes to produce syngas while reducing greenhouse gases. In this study, the catalytic activity and coke resistance were studied on the Ni-based catalysts with or without Co (10%wt) over γ-Al2O3-HY zeolite support. Such catalysts were prepared by the sol-gel method with various different metal loadings and Co/Ni ratio. The activity tests on the carbon dioxide reforming reaction were performed in a fixed-bed reactor with the CH4:CO2 feed volume ratio of 1:1 under atmospheric pressure at 700°C which is the best temperature for the catalysts activity. It has been …

Preparation Of Carbon/Carbon Composite Xerogels From Resorcinol-Formaldehyde And Cotton Fiber For Electric Double Layer Capacitor, Kasawan Sirichan

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

This research used carbon/carbon composite xerogels as an electrode for EDLCs. Cotton fibers were blended with polymer gel which was synthesized through polycondensation between resorcinol and formaldehyde. The reaction was catalyzed by Na2CO3 with distilled water as a solvent. Resorcinol-formaldehyde sol was poured into a vial containing cotton fibers. After gelation at room temperature and curing at 90 oC for a week, the resulting porous monolith was sliced into thin wafers. Then, the composite wafers were exchanged with tert-butyl alcohol, dried by vacuum drying and performed by pyrolysis at a various temperature under a nitrogen atmosphere, respectively. Effect of %cotton …

Parametric Study Of Copper Zinc Tin Sulfide Thin Films By Convective Deposition Method, Thanawat Anantamongkolchai

Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

Nowadays, most of the energy production is from fossil fuel-resources, which is a major source of greenhouse gases. Therefore, several researchers have been looking for the alternative energy that is clean and renewable energy. One of the outstanding alternatives is to utilize solar energy for conversion into electricity. Recently, CZTS (copper zinc tin sulfide, Cu2ZnSnS4) thin film solar cells have received numerous interest because of its decent energy band gap of about 1.4 - 1.6 eV, which matches with the solar spectrum, and its high absorption coefficient. Nevertheless, the manufacture of CZTS solar cells has used sophisticated methods for fabrication …

Simultaneous Electrical And Mechanical Resonance Drive For Large Signal Amplification Of Micro Resonators, M. H. Hasan, Fadi M. Alsaleem, N. Jaber, M. A. A. Hafiz, M. I. Younis

Durham School of Architectural Engineering and Construction: Faculty Publications

Achieving large signal-noise ratio using low levels of excitation signal is key requirement for practical applications of micro and nano electromechanical resonators. In this work, we introduce the double electromechanical resonance drive concept to achieve an order-of-magnitude dynamic signal amplification in micro resonators. The concept relies on simultaneously activating the micro-resonator mechanical and electrical resonance frequencies. We report an input voltage amplification up to 15 times for a micro-resonator when its electrical resonance is tuned to match the mechanical resonance that leads to dynamic signal amplification in air (Quality factor enhancement). Furthermore, using a multi-frequency excitation technique, input voltage and …

Impact Of Owners’ Early Decisions On Project Performance And Dispute Occurrence In Public Highway Projects, Sogand Hasanzadeh, Behzad Esmaeili, Ghada M. Gad, Douglas D. Gransberg

Durham School of Architectural Engineering and Construction: Faculty Publications

Disputes are common in the construction industry and lead to unnecessary cost and schedule overruns in projects. It is commonly believed that owners’ early decisions regarding the selection of delivery methods, procurement methods, and contract types impact the frequency and severity of project disputes; however, no previous study has empirically tested this hypothesis, particularly in highway public projects. Therefore, this study empirically investigated the impact of owners’ early decisions regarding project organization (i.e., delivery methods, procurement, and contract types) on performance measures (e.g., cost and schedule growth), specifically dispute performance metrics (e.g., frequency and severity of disputes), in public highway …

Method For Radon Measurement In Residential Sewer Connections, David Yuill

Durham School of Architectural Engineering and Construction: Faculty Publications

Radon gas is the most deadly indoor air pollutant. In the US, it is responsible for over 20,000 deaths per year. Residential exposure is typically the largest portion of a person’s annual exposure, so a great deal of research has been done to understand the pathways that radon can follow to enter a house. Since radon emanates from the ground, it is present in high concentration in soil gas. Recent research on the vapor intrusion of volatile organic compounds from subsurface sources into a test house concluded that the sewer line is an important preferential pathway. Despite the potential for …

Utilizing Wearable Devices To Design Personal Thermal Comfort Model, Mostafa Rafaie, Mehari Tesfay, Fadi Alsaleem

Durham School of Architectural Engineering and Construction: Faculty Publications

have confirmed that thermal comfort significantly depends on internal personal parameters such as metabolic rate, age, and health status. This is manifested as a difference in comfort levels between people residing under the same roof, and hence no general comprehensive comfort model satisfying everyone. Current and newly emerging advancements in state of the art wearable technology have made it possible to continuously acquired biometric information. This work proposes to access and exploit this data to build personal thermal comfort model. Relying on various supervised machine-learning methods, a personal thermal comfort model will be produced and compared to a general model …

Localized Indoor Temperature Estimation Using Smartphone And Laptop Internal Sensors, Mostafa Rafaie, Mehari Tesfay, Fadi Alsaleem

Durham School of Architectural Engineering and Construction: Faculty Publications

This paper investigates a mechanism in which indoor air temperature can be predicted using the temperature sensor on the battery and the CPU of smartphones or laptops, where data is easily accessible and ubiquitous. As a case study, several machine-learning methods were used to build models from a laptop data and the measured surrounding air temperature. The effects of the machine learning type and input feature size (by including other parameters such as CPU processing usage and battery charge percentage) on the model accuracy were investigated. The goal is to determine a set of feature combinations that can be used …

Comfort-Based Optimal Temperature Setpoint Calculation, Andrew Holthaus, Mostafa Rafaie, Fadi Alsaleem

Durham School of Architectural Engineering and Construction: Faculty Publications

General practice in current building HVAC control is to select building temperature setpoints that comply with ASHRAE Standard 55. By meeting this standard, based on the PMV comfort model, 80% of building occupants should be satisfied with their thermal environment. However, unfortunately, this is rarely the case. One possible reason for this is the variation in occupant activity and clothing that are usually assumed default values using this standard. In this work, we present an iterative-based algorithm to solve this problem. The algorithm solves the PMV inverse model equation to determine the optimal temperature setpoint while inferring human activity level …

Sdnet2018: An Annotated Image Data Set For Non-Contact Concrete Crack Detection Using Deep Convolutional Neural Networks, Sattar Dorafshan, Robert J. Thomas, Marc Maguire

Durham School of Architectural Engineering and Construction: Faculty Publications

SDNET2018 is an annotated image data set for training, validation, and benchmarking of artificial intelligence based crack detection algorithms for concrete. SDNET2018 contains over 56,000 images of cracked and non-cracked concrete bridge decks, walls, and pavements. The dataset includes cracks as narrow as 0.06 mm and as wide as 25 mm. The data set also includes images with a variety of obstructions, including shadows, surface roughness, scaling, edges, holes, and background debris. SDNET2018 will be useful for the continued development of concrete crack detection algorithms based on deep convolutional neural networks (DCNNs), which are a subject of continued research in …

Comprehensive Evaluation Of A Novel Eor Method-Coupling Low Salinity Water Flooding And Preformed Particle Gel To Enhance Oil Recovery In Fractured Reservoirs, Ali K. Alhuraishawy

Doctoral Dissertations

"Excess water production in oil fields is becoming a challenging economic and environmental problem as more reservoirs are maturing. Water channeling, one of the primary reservoir conformance problems, is caused by reservoir heterogeneities that lead to the development of high-permeability streaks. The recovery of oil from carbonate reservoirs is usually low due to their extreme heterogeneity caused by natural fractures and the nature of oil-wet matrix. Also, oil recovery from fractured sandstone reservoirs is often low due to areal heterogeneity. Gel treatments have proven to be a successful and inexpensive fluid diversion method when used to plug the thief zones …

Geomechanical Characterizations And Correlations To Reduce Uncertainties Of Carbonate Reservoir Analysis, Farqad Hadi

Doctoral Dissertations

"Although carbonate reservoirs hold a wealth of hydrocarbon, they are among the most difficult types of reservoirs to be characterized. Carbonate reservoirs by nature have complex depositional environments and diagenetic processes in which brittle, ductile, fractured rocks, and vugular pores may all exist within small interval. This huge variance in the rock mechanical properties can cause challenges in the reservoir's development, especially in applications related to geomechanics.

The main objective of this research is to geomechanically characterize and correlate the carbonate mechanical properties with their petrophysical properties. A comprehensive review for the geomechanical-petrophysical properties of carbonates was conducted from previous …

Analyzing Factors Affecting Patient Satisfaction Using The Kano Model, Tejaswi Materla

Doctoral Dissertations

"Customer needs associated with the healthcare sector are constantly evolving with the technological advancements, rising costs, and shifts in patient demographics. Challenges associated with understanding patient needs impact the quality of care and life, safety, and satisfaction. The objective of this research was to develop a methodology to collect and analyze the needs associated with healthcare units that differ based on the type of care and services and patient perceptions over time. The proposed methodology provides insights into the voice of the customer through visualization of the relationship between the performance of quality attributes and customer satisfaction. Cronbach's alpha is …

Advancement In Thermal Energy Storage Using Phase Change Materials, Rami Mohammad Reda Saeed

Doctoral Dissertations

"The dissertation is intended to study the fundamental physical behavior of phase change materials (PCMs) and provide a comprehensive overview of the state of the art in their design and applications for thermal energy storage. Standard, predictive and thermodynamic models were presented to develop new PCM eutectic mixtures in a more scientific design approach. As new eutectic PCMs were developed, further research efforts were initiated to develop functionalized PCMs with enhanced thermal and physical properties to create the next generation of PCMs. Further efforts have been expanded to review several high-temperature PCM candidates with phase transition temperatures in the range …

The Utility Of Geophysical Techniques To Image The Shallow Subsurface In Karst Areas In Missouri, Nathainail Bashir

Doctoral Dissertations

"This dissertation is composed of three papers, which are focused on the utility of geophysical techniques to imaging the shallow subsurface in karst areas in Missouri.

In the first paper, ground penetrating radar (GPR) and time domain electromagnetic metal detector (TDEM-MD) methods were effectively deployed in an investigation of the cemetery with the intent of locating unmarked graves. The outcome of this study is to expand the knowledge of GPR and TDEM-MD methods, to locate unmarked graves in cemeteries. The study concluded that the GPR method is superior than TDEM-MD to locate buried caskets in cemetery investigations.

In the second …

Carbon Black Production, Analyzing And Characterization, Shadha Khalid Jebur

Masters Theses

"Carbon black (CB) plays a significant function in the development of the electrical and mechanical properties of high performance for a tough elastic polymeric substance such as rubber materials. Thus, CB is widely used to manufacture a massive number of products such as reinforcing and pigment phase in automobile tires due to its high ability to increase tire life by reducing the thermal damage. This material is also used in belts, hoses, and other non-tire rubber goods. Before use in valuable materials. CB should first be analyzed and characterized by different instruments to obtain its mechanical properties. A new thermal …

Advanced Process To Embed Optical Fiber Sensors Into Casting Mold For Smart Manufacturing, Raghavender Reddy Jakka

Masters Theses

"Optical fiber sensors embedded in metals with distributed sensing can sense temperature at multiple points with single fiber. This is useful for smart manufacturing like structural health monitoring in aerospace industry and smart molds in manufacturing plants. There is a huge difference in thermal coefficient of expansion for fiber and metal. This is the reason for the increase in sensitivity for embedded fiber sensors. However, at high temperatures, the stress on the fiber increases, eventually damaging the sensor. The fiber-metal interface determines the sensor performance. A tight interface results in high sensitivity and a gap in the interface enhances sensing …

Development Of Hollow Coaxial Cable Fabry Perot Resonator For High Temperature Sensing Applications, Mohammed Farhan Ahmed

Masters Theses

"The thesis is comprised of two papers, the first paper presents the novel High-Quality Factor Coaxial Cable Fabry-Perot Resonator for sensing applications. The sensor is fabricated by creating two highly reflective mirrors in a coaxial cable. The temperature response of the sensor was tested, by monitoring the frequency shift of the reflection spectra as the temperature increased linearly from 35 °C to 80 °C in steps of 5 °C. The sensor exhibited high temperature sensitivity and good measurement resolution.

A high Q factor of 133 was recorded. The second paper in the thesis presents a low cost, robust, homemade hollow …

Ceria Nanostructured Catalysts For Conversion Of Methanol And Carbon Dioxide To Dimethyl Carbonate, Jawad Hassan A Al Drwish

Masters Theses

"In this study, three different shapes of ceria (CeO₂) nanostructures (e.g., nanooctahedra, nanocubes and nanorods) were synthesized via the hydrothermal method and screened for carbonylation reaction. Of these three shapes of nanostructures, the nanorod was doped with metals such as Ca, Ni, Cu, and Co by wet impregnation method. All materials were characterized by XRD, NH₃/CO₂-TPD, XRF, FTIR and N₂ physorption to determine the crystal size and phases, acid-base properties, metal loading, and surface properties. The obtained materials were employed as catalysts for the activation of Carbon Dioxide (CO₂) and methanol …

Bifunctional Porous Polymeric Fiber As A Catalyst For N-Phenylglycine Synthesis And Carbonation Of Propylene Oxide To Propylene Carbonate, Ahmed Abdulghani Almuslem

Masters Theses

"In this study, development of a polymeric bi-functional porous catalyst that can be used in various applications such as batch, packed-bed, and continuous flow reactors and the formation of highly important chemicals that have many applications in the industry. With this material many homogenous reactions can be conducted in heterogeneous environment which is more efficient and profitable. The catalyst was formed by grafting hollow fiber with APS then immobilized with Br using 1,2-dibromoprobane (Br/APS/PAI-HFs). The formed catalyst was tested with BET and FTIR to confirm the immobilization of Br. A porous polymeric material Br/APS/PAI-HFs provides the ability for ring opining …