El Centro de Desarrollo Juvenil – Arequipa es un centro el cual busca captar a los jóvenes desde temprana edad para que puedan emplear mejor sus tiempos libres y que puedan explorar y mejorar sus habilidades y talentos, alejándolos de esta manera de las malas practicas delincuenciales, aloholismo, prostitución, drogadicción, etc. Para que este centro sea atractivo para ellos, lo que se plantea desde un inicio es la ambigüedad de los espacios, y que asi el usuario no se sienta presionado a realizar determinada actividad, creando espacios intermedios en constante relación con el exterior y/o otras actividades, lo que los motiva incluso a interrelacionarse y poder compartir experiencias, generando un ambiente especial para ellos, en los cuales se sientan a gusto y a la vez explotando sus habilidades. El proyecto alberga bloques los cuales se diferencian por su actividad, sea cultural, deportiva y artística, todos estos bloques están planteados unidos por una serie de cintas que, en el nivel inferior, forma una plaza previa al recinto. / The Youth Community Center - Arequipa is a center which seeks to attract young people from an early age so that they can better use their free time and explore their skills and talents, this distancing them from bad criminal practices, alcoholism , prostitution, drug addiction, etc. For this center to be attractive to them, what is proposed from the beginning is the ambiguity of the spaces, and so the user does not feel pressured to perform a certain activity, creating intermediate spaces in constant relationship with the outside and / or other activities, which motivates them to interrelate and be able to share experiences, generating a special environment for them, in which they feel at ease and at the same time exploiting their skills. The the architecture is conformed by blocks which are differentiated by their activity, cultural, sports and artistic, all these blocks are raised together by a series of tapes that in the lower level, form a square prior to the Center. / Tesis

[ES] La robótica submarina ha sido uno de los campos de investigación que más interés ha despertado en las últimas décadas y con esto ha logrado una evolución de dicho campo. Avances de la robótica submarina han sido implementados en áreas diferentes a la investigación, dentro de los beneficiados está el sector comercial y el sector militar, así como la academia. Por otra parte, avances tecnológicos de diferentes áreas se incorporan a la robótica submarina, principalmente en los sistemas electrónicos los que más estimulan el desarrollo de todo lo relacionado con los vehículos submarinos, por lo tanto, se generan progresos en sistemas de control además del diseño mecánico y estructural. Esta tesis se centró en el diseño y construcción de un vehículo autónomo submarino para el proyecto DIVISAMOS. A partir del análisis del estado actual de la robótica submarina, el diseño planteado recoge todos los aspectos favorables de los vehículos existentes, de esta forma se tienen características que optimizan el vehículo, otorgándole versatilidad y eficiencia de funcionamiento. En el proceso investigativo se dirigieron esfuerzos, principalmente a la integración de métodos de diseño mecánico que optimizaron las características del vehículo que se construyó, presentando así un vehículo híbrido con desplazamientos eficientes y con posibilidad de desarrollar misiones que requieran hoovering. Cabe destacar que los métodos de diseño presentados en esta tesis, permiten incorporar sistemas de sensores para desarrollo de misiones de monitoreo, Localización y Mapeo Simultáneos (SLAM, por sus siglas en inglés) batimetría de ambientes submarinos con generación de datos georreferenciados, de alta resolución y su proyección cartográfica. Con todo esto se puede asegurar que se construyó un vehículo de altas prestaciones. Con el análisis de los resultados obtenidos con la implementación de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD, por sus siglas en inglés), se logró que el vehículo tenga bajo consumo de energía ya que se han estudiado a fondo aspectos de la forma hidrodinámica del casco, del vehículo para reducir la fuerza de arrastre. Dentro de los resultados a desatacar en este aspecto se presenta un modelo que incorpora el cálculo en tiempo real, de las fuerzas debidas al arrastre generado por las corrientes de agua que interactúan con el casco del vehículo, reduciendo con esto el alto costo computacional de los análisis CFD y enriqueciendo el modelado dinámico. El modelo dinámico y cinemático de un vehículo autónomo submarino (AUV, por sus siglas en inglés), reviste un mayor grado de complejidad debido a que al sumergirse, depende de la navegación inercial que funciona basada en las mediciones de los instrumentos y los sistemas de referencia para determinar su posición. Las matrices de transformación son un método eficaz, usado para el modelado matemático de brazos robot, en esta tesis se plateó un modelo matemático hibrido, que utiliza matrices de transformación para plantear la cinemática del AUV, éste modelo tiene la particularidad de permitir agregar elementos al modelo inicial, continuando con la misma formulación resultando de gran utilidad para casos en los que el AUV realiza misiones en las que manipulan objetos y debido a esto se incorpora un brazo robot. / [CA] La robòtica submarina ha sigut un dels camps d'investigació que més interés ha despertat en les últimes dècades, açò ha aconseguit una evolució del dit camp. Avanços de la robòtica submarina han sigut implementats en àrees diferents de la investigació, dins dels beneficiats està el sector comercial i el sector militar així com l'acadèmia. D'altra banda, avanços tecnològics de diferents àrees s'incorporen a la robòtica submarina, principalment són els sistemes electrònics els que més estimulen el desenrotllament de tot allò que s'ha relacionat amb els vehicles submarins, per tant es generen progressos en sistemes de control a més del disseny mecànic i estructural. Esta tesi es va centrar en el disseny i construcció d'un vehicle autònom submarí per al projecte DIVISAMOS. A partir de l'anàlisi de l'estat actual de la robòtica submarina, el disseny plantejat arreplega tots els aspectes favorables dels vehicles existents, d'esta manera es tenen característiques que optimitzen el vehicle atorgant-li versatilitat i eficiència de funcionament. En el procés investigativo es van dirigir esforços principalment a la integració de mètodes de disseny mecànic que van optimitzar les característiques del vehicle que es va construir, presentant així un vehicle híbrid amb desplaçaments eficients i possibilitat de desenrotllar missions que requerisquen hoovering. Cal destacar que els mètodes de disseny presentats en esta tesi permeten incorporar sistemes de sensors per a desenrotllament de missions de monitoreo, SLAM, batimetria d'ambients submarins amb generació de dades geo-referenciats d'alta resolució i la seua projecció cartogràfica. Amb tot açò es pot assegurar que es va construir un vehicle d'altes prestacions. Amb l'anàlisi dels resultats obtinguts amb la implementació de Dinàmica de Fluids Computacional (CFD, per les seues sigles en anglés) es va aconseguir que el vehicle tinga baix consum d'energia ja que s'han estudiat a fons aspectes de la forma hidrodinàmica del casc del vehicle per a reduir la força d'arrossegament. Dins dels resultats a descordar en este aspecte es presenta un model que incorpora el càlcul en temps real de les forces degudes a l'arrossegament generat pels corrents d'aigua que interactuen amb el casc del vehicle, reduint amb açò l'alt cost computacional de les anàlisis CFD i enriquint el modelatge dinàmic El model dinàmic i cinemático d'un Vehicle Autònom Submarí (AUV, per les seues sigles en anglés) revist un major grau de complexitat pel fet que al submergir-se depén de la navegació inercial que funciona basada en els mesuraments dels instruments i els sistemes de referència per a determinar la seua posició. Les matrius de transformació són un mètode eficaç usat per al modelatge matemàtic de braços robot, en esta tesi es va platejar un model matemàtic híbrid que utilitza matrius de transformació per a plantejar la cinemàtica del' AUV, este model té la particularitat de permetre agregar elements al model inicial continuant amb la mateixa formulació, resultant gran utilitat per a casos en què l'AUV realitza missions en què manipulen objectes i a causa d'açò incorpora un braç robot. / [EN] Underwater robotics has been one of the fields of research that has awakened most in recent decades, this has achieved an evolution of this field. Advances in underwater robotics have been implemented in areas other than research, within the benefits are the commercial sector and the military sector as well as the academy. Underwater robotics has been one of the fields of research that has awakened most in recent decades, this has achieved an evolution of this field. Advances in underwater robotics have been implemented in areas other than research, within the benefits is the commercial sector and the military sector as well as the academy. The development of everything related to underwater vehicles, therefore progress is made in control systems in addition to the mechanical and structural design. This thesis focused on the design and construction of an underwater autonomous vehicle for the DIVISAMOS project. From the analysis of the current state of underwater robotics, the proposed design includes all the favorable aspects of the existing vehicles, in this way it has characteristics that optimize the vehicle, giving it versatility and efficiency of operation. In the research process, it was mainly aimed at the integration of mechanical design methods that optimize the characteristics of the vehicle that was built, thus presenting a hybrid truck with efficient displacements and the possibility of development. It should be noted that the design methods presented in this test incorporate sensor systems for the development of monitoring missions, Simultaneous Localization and Mapping (SLAM), the bathymetry of submarine environments with high-resolution georeferenced data generation and its cartographic projection. With all this you can ensure that a high-performance vehicle was built. With the analysis of the results obtained with the implementation of Computational Fluid Dynamics (CFD) was achieved that the vehicle has low power consumption and that has been thoroughly studied aspects of the hydrodynamic shape of the vehicle's hull to reduce the drag force. Within the results of this aspect a model is presented that incorporates the calculation in real time of the forces for the analysis of the drag generated by the water currents that interact with the hull of the vehicle, reducing with this the high computational cost of the CFD analysis and enriching dynamic modeling. The dynamic and kinematic model of an Autonomous Underwater Vehicle (AUV) revises a greater degree of complexity that depends on the inertial navigation that works in the measurements of the instruments and the reference to determine its position. Transformation matrices are an effective method used for the mathematical modeling of robot arms. In this thesis a hybrid mathematical model was used that uses transformation matrices to propose the kinematics of the AUV, this model has the peculiarity of allowing the aggregation of elements to the initial model continuing with the same formulation, resulting in a great utility for cases in which the AUV performs missions in which objects are manipulated and due to this incorporates an arm robot. / También agradezco al ministerio de educación pues gracias a los recursos destinados al proyecto DIVISAMOS todo este proyecto fue posible. / Aguirre Gómez, FA. (2020). Diseño Optimizado, Modelado Dinámico - Cinemático y Fabricación de un AUV, Integrando Herramientas CAE para su Validación [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/144260 / TESIS

[EN] The development of embedded systems in industrial sectors such as railway, aerospace and automotive are based on Critical Real-Time Embedded Systems (CRTES). These systems face new challenges and demand related to increase of dependability, intelligence, connectivity, cost-size-volume reduction and energy efficiency. In this last topic is where this thesis expects to have a higher contribution. The global energy consumption can be combined with others criteria such as schedulability, communication delays and control application correctness, which contribute to determine the dynamic code movement and on-line load balancing in a system. The main goal of this thesis is the development of mechanisms for the management and optimization of energy consumption. These mechanisms are presented in the context of a distributed real-time control system and from the perspective of control kernel middleware. Let's consider a dynamic environment where an embedded and networked system operates with the support of task migration and processor frequency scaling. Assuming that the system knows where and when it must allocate tasks, we must perform feasibility analyses when each task arrives and departs on the affected embedded units. This guarantees that the temporal requirements of the system will be accomplished during the task allocation phase or delegation of tasks. Additionally, a new processor speed (frequency scaling) should be also computed to enable the system to adapt itself to the new computational workload and reduce energy consumption. And in this last is where the proposed algorithms in this work have their higher relevance. Although some authors have carried out these two phases (feasibility analysis and frequency scaling computation) separately, these analyses are strongly related and in some cases can be performed together. In this thesis, we present novel algorithm that perform feasibility analyses and compute new processor static frequencies based on dynamic voltage and frequency scaling techniques (DVFS). The frequency obtained as result of applying the algorithm proposed is the minimum processor frequency that minimizes CPU energy consumption while guaranteeing the fulfilment of real-time system constraints. The algorithm uses fixed priority scheduling schemes with deadlines less than, or equal to, the period of the tasks. Other propose of this algorithm is the use on-line during the task allocation and processor speed assignment phases. In this work, the computation of the minimum static processor frequency is accompanied with the proposed the additional approaches for the dynamic optimization of the energy consumption. Dynamic algorithms are based on the reclamation of additional slack resulting from the early completions of tasks. These are then used to further reduce the processor frequency and save more energy. These algorithms are applied at run-time. The computation of these additional dynamic processor frequencies uses as reference the previous calculation of the minimum static processor frequency. Through extensive simulations, we evaluate the performance of this algorithm against other existing feasibility tests that have been adapted to compute the minimum processor frequency. This minimum frequency is computed in terms of energy consumption, acceptability ratio, and real computing costs. In addition, predictability in the execution and behaviour of the algorithms in relation to the continuing arrival of tasks is analysed. / [ES] El desarrollo de sistemas de cómputo en sectores industriales tales como el ferroviario, aeroespacial y automóvil está basado en Sistemas Empotrados Críticos de Tiempo Real (CRTES). Estos sistemas se enfrentan a nuevas demandas y exigencias relacionadas con el incremento de la fiabilidad, mayor inteligencia, conectividad, reducción del volumen, mejoras del rendimiento y eficiencia en el consumo energético. Y es en ese último aspecto donde esta tesis doctoral espera hacer su principal aportación. El criterio de consumo energético, combinado con otros criterios tales como planificabilidad, retardos de comunicación y estabilidad en aplicaciones de control, contribuyen a la determinación del movimiento de código y al balance de cargas en sistemas distribuidos. El objetivo principal de esta tesis es el desarrollo de mecanismos de gestión y optimización del consumo energético. Estos mecanismos se presentan como posibles funcionalidades en el marco del diseño de middlewares basados en el concepto de núcleo de control. El desarrollo de esta tesis considera un entorno dinámico donde sistemas CRTES, basados en soportes middleware y conectados a una red de comunicaciones, permiten llevar a cabo migraciones de tareas y modificaciones de la frecuencia del procesador en tiempo de ejecución. Suponiendo que el sistema distribuido conoce dónde y cuándo asignar las tareas entre las unidades de cómputo, es necesario realizar un análisis de factibilidad de la planificación en cada llegada y partida de tareas sobre los sistemas empotrados afectados. De esta forma, se garantiza que los requisitos temporales del sistema serán cumplidos durante la fase de re-asignación o distribución de tareas. Esto también implica que una nueva velocidad de procesador (escalamiento de frecuencia) deberá ser calculada para permitir una optimización energética y la adaptación del sistema a las nuevas condiciones de carga computacional. Y es en este punto en el que los algoritmos propuestos en esta tesis tiene su importancia. Aunque algunos autores han llevado a cabo estas dos fases (análisis de planificabilidad y cálculo del escalado de frecuencia) separadamente, estos análisis están fuertemente relacionados y en algunos casos pueden ser ejecutados de forma conjunta. En este trabajo de tesis se propone un algoritmo nuevo para el análisis de factibilidad de planificación y el cálculo de frecuencias estáticas de procesador basado en técnicas de escalamiento de frecuencia y voltaje dinámico (también conocido como DVFS). La frecuencia obtenida por este algoritmo es la frecuencia mínima que garantiza que si se usa de forma invariable en el procesador, se ahorrará la mayor energía posible y además se cumplirán todos los plazos de ejecución de las tareas del sistema. Este algoritmo utiliza un esquema de planificación por prioridades fijas con plazos de ejecución menor y/o igual que el periodo de las tareas. Uno de los propósitos de este algoritmo es su uso durante la ejecución del sistema, que permita gestionar adaptaciones de carga computacional y energética del procesador. El algoritmo para el cálculo de frecuencias estáticas de procesador, es complementado en esta tesis con la propuesta de métodos nuevos de optimización dinámica, que ajustan el consumo energético basado en las condiciones de carga de computo reales en cada instante. Estos métodos propuestos se utilizan en tiempo de ejecución de las tareas del sistema y se basan en la asignación de frecuencias dinámicas al procesador. Estas nuevas frecuencias utilizan como referencia el cálculo previo de la frecuencia estática. Los cambios de frecuencia dinámicos se suceden como respuesta a instantes ociosos de procesador debidos principalmente a terminaciones anticipadas de tareas. Para la evaluación de esta tesis se proponen un conjunto de simulaciones y experimentos que permiten comparar y valorar las contribuciones de esta tesis con respecto a otros al / [CAT] El desenvolupament de sistemes de còmput en sectors industrials com són el ferroviari, aeroespacial i automòbil està basat en Sistemes Embeguts Crítics de Temps Real (també coneguts per les sigles en anglès CRTES). Aquests sistemes s'enfronten a noves demandes i exigències relacionades amb l'increment de la fiabilitat, major intel·ligència, connectivitat, reducció del volum, millores de rendiment i eficiència en el consum energètic. És en aquest últim aspecte on aquesta tesi doctoral espera fer la seva principal aportació. El criteri de consum energètic, combinat amb altres criteris com ara planificabilitat, retards de comunicació i estabilitat en aplicacions de control, contribueixen a la determinació del moviment de codi i al balanç de càrregues en sistemes distribuïts. L'objectiu principal d'aquesta tesi és el desenvolupament de mecanismes de gestió i optimització del consum energètic. Aquests mecanismes es presenten com a possibles funcionalitats en el marc del disseny de middlewares basats en el concepte de nucli de control. El desenvolupament d'aquesta tesi considera un entorn dinàmic on sistemes CRTES basats en suport middleware i connectats a una xarxa de comunicacions, permeten dur a terme migracions de tasques i modificacions de la freqüència del processador en temps d'execució. Suposant que el sistema distribuït coneix on i quan assignar les tasques entre les unitats de còmput, cal fer un anàlisi de factibilitat de la planificació en cada arribada i sortida de tasques sobre els sistemes embeguts afectats. D'aquesta manera, es pot garantir que els requisits temporals del sistema seran complerts durant la fase de re-assignació o distribució de tasques. Això també implica que una velocitat de processador nova (escalament de freqüència) ha de ser calculada per permetre una optimització energètica i l'adaptació del sistema a les noves condicions de càrrega computacional. I és en aquest punt en el que els algoritmes proposats en aquesta tesi tenen la seva importància. Encara que alguns autors han dut a terme aquestes dues fases (l'anàlisi de planificabilitat i el càlcul de l'escalat de freqüència) separadament, aquestes anàlisis estan fortament relacionats i en alguns casos poden ser executats de forma conjunta. En aquest treball de tesi es proposa un algoritme nou per a l'anàlisi de factibilitat de planificació i el càlcul de freqüències estàtiques de processador basat en tècniques d'escalament de freqüència i voltatge dinàmic (també conegut com DVFS). La freqüència obtinguda per aquest algoritme és la freqüència mínima que garanteix que si es fa servir de forma invariable en el processador, s'estalviarà la major energia possible i a més a més es compliran tots els terminis d'execució de les tasques del sistema. Aquest algoritme utilitza un esquema de planificació per prioritats fixes amb terminis d'execució menors i/o iguals que el període de les tasques. Un dels propòsits d'aquest algoritme és el seu ús durant l'execució del sistema, que ha de permetre gestionar adaptacions de càrrega computacional i energètica del processador. L'algoritme de càlcul de freqüències estàtiques de processador, és complementat en aquesta tesi amb la proposta de mètodes nous d'optimització dinàmica, que ajusten el consum energètic basat en les condicions de càrregues de còmputs reals en cada instant. Aquests mètodes proposats s'utilitzen en temps d'execució de les tasques del sistema i es basen en l'assignació de freqüències dinàmiques al processador. Aquestes noves freqüències utilitzen com a referència el càlcul previ de la freqüència estàtica. Els canvis de freqüència dinàmics se succeeixen com a resposta a instants ociosos de processador deguts principalment a terminacions anticipades de tasques. Per a l'avaluació d'aquesta tesi es proposen un conjunt de simulacions i experiments que permeten comparar i valorar les contribucions / Coronel Parada, JO. (2016). Gestión de la carga dinámica de tareas de tiempo real con criterios de ahorro energético y su aplicación en el desarrollo de un middleware de control [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62691 / TESIS

La presente investigación propone un procedimiento alternativo de análisis para edificios altos sobre la base de los requerimientos de la Norma Peruana E.030. Primero, se definen las configuraciones estructurales de los edificios a desarrollar, se delimita el número de edificios y la cantidad de niveles, así como el sistema estructural predominante. Luego, se precisan las características de los materiales, las cargas y las combinaciones. Los casos de estudio que se desarrollan se basan en edificaciones altas peruanas existentes como el Hotel Westin Libertador y el Banco de la Nación. Para la configuración estructural se utilizó el sistema estructural de núcleo rígido debido a su gran versatilidad y funcionalidad. Después, se describen los métodos de análisis de estructuras altas y se procede con el análisis de la verificación de derivas y realizar una comparación de la cortante en la base mediante el análisis estático, análisis dinámico modal espectral y análisis lineal tiempo historia. Para el análisis tiempo historia se emplearon cinco registros sísmicos peruanos, mientras que para el diseño de las placas de concreto armado se usó el análisis modal espectral. Asimismo, se analizaron los valores de los ratios de la cortante basal. Finalmente, se propuso un valor de C/R para cada tipo de edificación. / The present investigation proposes an alternative analysis procedure for tall buildings based on the requirements of Peruvian Standard E.030. First, the structural configurations of the buildings to be developed are defined, the number of buildings and the number of levels are delimited, as well as the predominant structural system. Then, the characteristics of the materials, loads and combinations are specified. The case studies that are carried out are based on existing Peruvian tall buildings such as the Westin Libertador Hotel and the Banco de la Nación. For the structural configuration, the rigid core structural system was used due to its great versatility and functionality. Afterwards, the methods of analysis of tall structures are described and we proceed with the analysis of the verification of drifts and make a comparison of the shear at the base using static analysis, dynamic spectral modal analysis and linear time history analysis. For the time-history analysis, five Peruvian seismic records were used, while the spectral modal analysis was used to design the reinforced concrete plates. Likewise, the values of the basal shear ratios were analyzed. Finally, a C / R value was proposed for each type of building. / Tesis

[ES] El sistema de climatización es uno de los equipos auxiliares más importantes de un vehículo, el cual mantiene un ambiente térmicamente confortable al controlar la temperatura y la humedad relativa del aire interior, sin embargo, su utilización incrementa el consumo energético global del vehículo. En la presente tesis doctoral, se desarrolla un modelo global para calcular el consumo energético y las emisiones de CO2 del sistema de climatización de vehículos cuando estos recorren un trayecto determinado. El modelo global está comprendido de tres submodelos. El primer submodelo es un modelo térmico dinámico de la cabina de un vehículo que estima la variación de la temperatura y humedad del aire interior en función de las diferentes cargas térmicas y de las condiciones exteriores (temperatura ambiente y radiación solar). El modelo fue validado de acuerdo con dos ensayos experimentales, con y sin radiación solar. Además, el modelo calcula la demanda térmica que necesita satisfacer el sistema de climatización para mantener el interior del vehículo a una temperatura predefinida. El segundo submodelo consiste en un modelo del equipo de aire acondicionado, que contiene modelos detallados de los diferentes componentes del ciclo de compresión de vapor (compresor, evaporador, condensador, dispositivo de expansión, etc.). Este modelo genera mapas de prestaciones del equipo de aire acondicionado para diferentes condiciones de trabajo (temperaturas de entrada al evaporador y condensador, velocidad del compresor, humedad relativa, etc.). El tercer submodelo integra el modelo térmico dinámico del vehículo con el modelo del equipo de aire acondicionado. Este modelo determina las prestaciones del equipo de aire acondicionado en cada paso de tiempo, en función de la demanda de refrigeración instantánea; además, calcula el consumo y las emisiones de CO2 producidas por el sistema de climatización cuando el vehículo realiza una trayectoria definida, tomando en cuenta el tipo de accionamiento del compresor (mecánico o eléctrico) y sus respectivas eficiencias de la cadena de transformación de energía. El modelo desarrollado considera la variación de las condiciones climatológicas y los cambios de dirección que el vehículo realiza a lo largo del trayecto. Finalmente, se presenta un caso de estudio en donde se estima el consumo energético y las emisiones de CO2 del sistema de climatización de un autobús con accionamiento mecánico y eléctrico. Se consideró un autobús de 50 pasajeros que realiza un trayecto extraurbano (ida y vuelta) entre las ciudades de Valencia y Madrid en un día típico de verano. Los resultados muestran que el sistema de climatización con accionamiento mecánico consume 10.2 litros de combustible (gasoil) y emite 27.3 kg de CO2 durante el viaje de ida, asumiendo que el equipo funciona a una velocidad constante del compresor de 2000 rpm. Por otro lado, el sistema de climatización en el autobús impulsado eléctricamente consume 18.1 kWh durante el viaje de ida y genera 8,2 kg de emisiones indirectas de CO2 / [CA] El sistema de climatització és un dels equips auxiliars més importants d'un vehicle, el qual manté un ambient tèrmicament confortable al controlar la temperatura i la humitat de l'aire interior, no obstant això, la seua utilització incrementa el consum energètic global del vehicle. En la present tesi doctoral, es desenvolupa un model global per a calcular el consum energètic i les emissions de CO2 del sistema de climatització de vehicles quan aquests recorren un trajecte determinat. El model global està comprés de tres submodels. El primer submodel és un model tèrmic dinàmic de la cabina d'un vehicle que estima la variació de la temperatura i humitat de l'aire interior en funció de les diferents càrregues tèrmiques i de les condicions exteriors (temperatura ambient i radiació solar). El model va ser validat d'acord amb dos assajos experimentals, amb i sense radiació solar. A més, el model calcula la demanda tèrmica que necessita satisfer el sistema de climatització per a mantenir l'interior del vehicle a una temperatura predefinida. El segon submodel consisteix en un model de l'equip d'aire condicionat, que conté models detallats dels diferents components del cicle de compressió de vapor (compressor, evaporador, condensador, dispositiu d'expansió, etc.). Aquest model genera mapes de prestacions de l'equip d'aire condicionat per a diferents condicions de treball (temperatures d'entrada a l'evaporador i condensador, velocitat del compressor, humitat relativa, etc.). El tercer submodel integra el model tèrmic dinàmic del vehicle amb el model de l'equip d'aire condicionat. Aquest model determina les prestacions de l'equip d'aire condicionat en cada pas de temps, en funció de la demanda de refrigeració instantània; a més, calcula el consum i les emissions de CO2 produïdes pel sistema de climatització quan el vehicle realitza una trajectòria definida, tenint en compte el tipus d'accionament del compressor (mecànic o elèctric) i les seues respectives eficiències de la cadena de transformació d'energia. El model desenvolupat considera la variació de les condicions climatològiques i els canvis de direcció que el vehicle realitza al llarg del trajecte. Finalment, es presenta un cas d'estudi on s'estima el consum energètic i les emissions de CO2 del sistema de climatització d'un autobús amb accionament mecànic o elèctric. Es va considerar un autobús de 50 passatgers que realitza un trajecte extraurbà (anada i tornada) entre les ciutats de València i Madrid en un dia típic d'estiu. Els resultats mostren que el sistema de climatització amb accionament mecànic consumeix 10.2 litres de combustible (gasoil) i emet 27.3 kg de CO2 durant el viatge d'anada, assumint que l'equip funciona a una velocitat constant del compressor de 2000 rpm. D'altra banda, el sistema d'aire condicionat en l'autobús impulsat elèctricament consumeix 18.1 kWh durant el viatge d'anada i genera 8,2 kg d'emissions indirectes de CO2. / [EN] The air conditioning system is one of the most important auxiliary systems in a vehicle. It provides a thermally comfortable environment by controlling the temperature and relative humidity of the indoor air; however, its excessive use increases the overall energy consumption of the vehicle. In the present Ph.D. thesis, a global model is developed to calculate the energy consumption and CO2 emissions of the automotive air conditioning system, when the vehicle travels in a determined path. The main model comprises three sub-models. The first sub-model corresponds to a dynamic thermal model of the vehicle's cabin that estimates the temperature and humidity variation of the vehicle's interior air according to the different thermal loads and the external conditions (temperature and solar radiation). It was validated according to two experimental tests, with and without solar radiation. In addition, the model calculates the thermal demand that the air conditioning system needs to maintain the interior of the vehicle at a predefined temperature. The second submodel consists in a model of air conditioning equipment, which contains detailed models of the different components of the steam compression cycle (compressor, evaporator, condenser, expansion device, etc.).This model generates performance maps for different working conditions (evaporator and condenser inlet temperatures, compressor speed, etc.). The third submodel integrates the dynamic thermal model of the vehicle with the model of the air conditioning equipment. It determines the performance of the air conditioning system for each time step based on the cooling load. Furthermore, it calculates the consumption and emissions produced by the air conditioning system when the vehicle performs a defined path. In this study, mechanically or electrically driven compressors with their respective efficiencies of the energy transformation chain were considered. The developed model takes into account the weather conditions and changes of direction that the vehicle takes along the journey Finally, a case study is presented to analyze the energy consumption and CO2 emissions of air conditioning system for a bus driven by a mechanical or an electrical motor. A 50-passenger bus was considered in the analysis. The bus makes a round trip from Valencia to Madrid on a typical summer day. Results show that the mechanically driven bus consumes 10.2 liters of fuel (diesel) and exhausts 27.3 kg of CO2 during the outward journey. The air conditioning system, in this case, is assumed to be operating at a constant compressor speed of 2000 rpm. On the other hand, the air conditioning system in electrically driven bus consumes 18.1 kWh during the outward trip and produces 8.2 kg of indirect CO2 emissions. / Además, quiero reconocer el soporte financiero brindado por el programa de becas para estudios de posgrado “CONVOCATORIA ABIERTA 2013-SEGUNDA FASE”, que fue financiado por la SENESCYT (Secretaría de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación) (Adjudicación No 2014-AR3R7463) de Ecuador. / Vásconez Núñez, DC. (2019). Desarrollo de un modelo para el cálculo del consumo de climatización en vehículos de pasajeros urbanos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/121133 / TESIS

En este trabajo se estudian las características físico-mecánicas de la Piedra de San Julián y su comportamiento frente a procesos de calentamiento a temperaturas similares a las alcanzadas en un incendio, así como la puesta a punto y validación de métodos dinámicos no destructivos para el dictamen del estado de desgaste del material. El enfoque está orientado a los parámetros que más interesan en la utilización de la Piedra como material de construcción. Dado que esta Tesis se realiza por compendio de artículos, por razones prácticas y necesidades de publicación, el contenido de la misma está dividido en tres grandes bloques, como son: fluencia, exposición a altas temperaturas y relación entre módulos estáticos y dinámicos. Para el estudio de la fluencia o deformabilidad a largo plazo bajo carga constante se han realizado ensayos de carga estáticos de larga duración. Por otra parte, se ha efectuado un análisis del comportamiento reológico del hormigón en las distintas normativas, especialmente en el Código Modelo FIB (2010), y se ha buscado un paralelismo entre las previsiones del Código y los resultados obtenidos en los ensayos. Al mismo tiempo se han probado varios modelos reológicos que reproduzcan de forma precisa el comportamiento de la fluencia según el Código y los ensayos. Esto ha permitido ajustar una función, adaptando las especificaciones del Código modelo, que describe la deformación en el tiempo de la Piedra de San Julián. La validez teórica de esta ecuación alcanza períodos temporales similares a los existentes para los ensayos realizados con hormigón. El modelo reológico que se ha obtenido por ajuste de todo el período anterior, consta de cuatro celdas de Kelvin y predice igualmente la deformación por fluencia de la roca. La correcta evaluación de las deformaciones a largo plazo es necesaria siempre que se estudie la intervención en edificaciones históricas, bien sea variando la distribución de cargas, o simplemente realizando obras de mantenimiento de cierto calado. La influencia de la temperatura alcanzada y del proceso de enfriamiento utilizado, se ha analizado sobre 55 muestras de roca calentando a temperaturas de hasta 600 ºC y enfriando por dos métodos: al aire y mediante inmersión en agua, ambas a temperatura ambiente. Los parámetros controlados antes y después del proceso térmico han sido: porosidades abierta y total velocidad de propagación de ondas ultrasónicas, módulo de elasticidad, coeficiente de Poisson, resistencia a compresión uniaxial (UCS) y durabilidad según el ensayo de sequedad, humedad y desmoronamiento, Slake Durability Test (SDT). Como conclusiones más notables cabe destacar: la UCS disminuye en un 35% y en un 5O% según el enfriamiento se haya realizado al aire o por inmersión, mientras que el módulo de elasticidad se reduce entre un 75% y un 80%. Las conclusiones obtenidas son importantes para la determinación del daño estructural producido en un incendio, así como para evaluar la influencia del método de extinción. Por otra parte, pueden servir para estimar indirectamente la temperatura máxima alcanzada en un incendio, de cara a la determinación de los posibles efectos sobre otros elementos constructivos. Para la relación entre módulos estáticos y dinámicos se han estudiado 24 muestras con diferentes grados de deterioro. Con los datos obtenidos en los ensayos se han analizado estadísticamente quince modelos de relación con diferentes combinaciones de variables, y se ha construido la correspondiente matriz de correlación. El coeficiente de determinación más alto corresponde a una relación lineal entre ambos módulos. La determinación del módulo de elasticidad por medios no destructivos y de fácil implementación es muy útil cuando se trata de dictaminar sobre el envejecimiento de un material estructural de este tipo. El valor del módulo con respecto al de la roca intacta es un indicador de las características resistentes y grado de debilitamiento del material. Sin embargo, el módulo bajo cargas gravitatorias -estáticas- difiere en general del obtenido dinámicamente, de una manera diferente según el material que se analice. Aquí se ha obtenido una expresión, que correlaciona con un alto valor del coeficiente de determinación ambos módulos, para la roca estudiada. Los parámetros, relaciones y modelos estudiados y propuestos en esta tesis, suponen un importante avance científico de gran utilidad para la conservación y restauración del patrimonio de edificios y otras obras de carácter histórico-cultural construidas con la Piedra de San Julián. Asimismo, las conclusiones obtenidas y los medios y métodos empleados podrán ser extrapolados a otros materiales similares con las adaptaciones oportunas.

En este trabajo se presenta un estudio numérico de la vulnerabilidad sísmica de edificios de muros delgados construidos en Perú. Estos edificios se vienen construyendo desde hace unas décadas, especialmente para viviendas de bajo coste (por economía y rapidez de construcción).Este estudio se centra en los casos más comunes, los cuales no suelen exceder las cinco plantas; las luces son reducidas, habitualmente hasta 5 m, y no suelen haber sótanos; los muros tienen 10 cm de espesor y su armadura consiste en una única capa de malla electrosoldada, con algunas barras adicionales de 12 mm de diámetro en los extremos. Las losas tienen, en general, 12 cm de canto; la cimentación suele consistir en una losa de 20 a 25 cm de espesor apoyada sobre terreno mejorado. No existen pilares, siendo los muros los únicos elementos sustentantes; en las fachadas éstos se suelen conectar a la altura de cada planta mediante vigas de acoplamiento de unos 50 cm de altura, sin características sismorresistentes adecuadas. Las densidades de muros en cada dirección oscilan entre 2% y 5%, con algunas excepciones; los muros en direcciones perpendiculares suelen estar conectados entre sí. La resistencia característica del hormigón es 17,5 MPa y la calidad global de la construcción es, en general, aceptable. Estos edificios han sido proyectados de acuerdo con la normativa peruana, cuyos requerimientos, a pesar de contener prescripciones específicas para estos edificios, podrían resultar insuficientes para garantizar un nivel adecuado de seguridad frente a las acciones sísmicas esperadas. Por otra parte, otras circunstancias hacen que la vulnerabilidad de estos edificios parezca ser excesivamente elevada: (i) la ductilidad de los muros es limitada, (ii) los resultados experimentales disponibles son insuficientes y (iii) no existe experiencia acerca del comportamiento de estas construcciones para movimientos sísmicos de elevada severidad. Dada la preocupación que ha surgido en torno a este tipo de edificios, en Perú se han efectuado algunos ensayos, tanto sobre muros aislados como sobre conjuntos de muros y losas unidos; los resultados de estos ensayos se utilizan en este trabajo.Para llevar a cabo la investigación, se han seleccionado siete edificios representativos ubicados en su mayoría en la ciudad de Lima, que corresponde a la zona de mayor peligrosidad sísmica.Los períodos naturales han sido identificados a partir de trabajo de campo, determinándose también la resistencia del hormigón mediante pruebas esclerométricas. El estudio numérico de la vulnerabilidad de estas construcciones consiste en efectuar análisis estáticos no lineales ("push-over") y análisis dinámicos también no lineales, comparándose las conclusiones derivadas de ambos. Dada la elevada rigidez horizontal de los edificios, se ha tenido en cuenta la interacción entre el suelo y la estructura. El comportamiento estructural de los edificios se describe mediante modelos de fibras, éstos se implementan en el programa PERFORM-3D. Los estados límites de daño han sido definidos a partir de los resultados experimentales disponibles en Perú. Los acelerogramas considerados en los análisis dinámicos se pueden agrupar en tres categorías: (i) registros y acelerogramas sintéticos escalados al espectro de proyecto, (ii) registros impulsivos y (iii) dos movimientos sísmicos chilenos fuertes.Los resultados obtenidos indican que un alto porcentaje de los edificios existentes podrían experimentar graves daños ante los terremotos de proyecto, principalmente en las vigas de acoplamiento de las plantas superiores y en las partes bajas de los muros ubicados en la dirección débil. El ajuste entre las conclusiones de los análisis "push-over" y dinámicos es satisfactorio, resultando aquellos ligeramente más conservadores. A partir de los resultados de la investigación se concluye que un refuerzo ligero de las vigas de acoplamiento podría conducir a una notable mejora del comportamiento sismorresistente. Se proponen criterios preliminares de proyecto, como la recomendación de incluir una densidad mínima de muros en cada dirección.A partir del conocimiento proporcionado por este estudio sobre el comportamiento sismorresistente de este tipo de edificios, se identifican y analizan las necesidades futuras de investigación. Ésta se orienta a formular criterios finales de proyecto para estas construcciones.

Aquesta tesi tracta el problema del posicionament de robots mòbils quan, en el decurs del moviment, es realitzen mesures angulars relatives al robot de l'orientació de la recta entre un dels seus punts i punts de l'entorn de posició coneguda. Es considera que les mesures angulars són fetes per un sensor làser giratori que detecta diferents reflectors catadiòptrics fixos.La contribució principal és el desenvolupament d'un algorisme dinàmic, basat en un filtre de Kalman estès (EKF), que estima a cada instant de temps l'estat format pels angles associats als reflectors. La simulació hodomètrica dels angles entre mesures directes del sensor làser garanteix l'ús consistent i continuat dels mètodes de triangulació per a determinar la posició i l'orientació del robot.Inclou simulacions informàtiques i experiments per a validar la precisió del mètode de posicionament proposat. En l'experimentació s'utilitza un robot mòbil omnidireccional amb tres rodes de lliscament direccional de corrons esfèrics. / This thesis focuses on mobile robot positioning methods based on angular measurements, relative to the robot frame and made during its motion, of the orientation of the straight lines between one of its points and known artificial landmarks. The angular measurements are assumed to be done by a rotating laser scanner that detects different catadioptric landmarks on the workspace.Its main contribution is the development of a dynamic algorithm based on an extended Kalman filter (EKF) that estimates at any time the state-vector of the landmark relative angles. The odometric simulation of landmark angles between actual measurements guarantees the consistent and continuous use of the triangulation methods to determine the robot position and orientation.It includes computer simulations and experiments in order to validate the accuracy of the proposed positioning method. In the experiments, an omnidirectional mobile robot with three directionally sliding wheels made of spherical rollers has been used.

The concept of Hydrogen Economy, coined in the second half of the twentieth century, has gained strength as a solution to the problems derived from the consumption of fossil fuels. The main idea of the Hydrogen Economy is the use of hydrogen as an energy vector. Fuel cells play a leading role in this economy, since today, fuel cells are the most attractive hydrogen final conversion technology. This technology, invented more than 150 years ago, is well established nowadays. However, there is still research to be done in the fuel cell field, in order to make them economically profitable in comparison to the competing technologies. One of the research lines that have attracted a great attention in recent years, is the development of diagnosis and control tools for fuel cells. This Thesis is framed in this research line. This work's main goal is to obtain a semiempirical model of an individual cell of a commercial 300W PEM fuel cell stack. The developed model is meant to be used in diagnosis and control systems. In order to fulfill this goal, a steady state model and a dynamic model were developed. On the one hand, the developed steady state model consists in a semiempirical steady state model coupled with an open circuit loss model, obtained from the open circuit loss experimental characterization. On the other hand, the proposed dynamic model consists in an electric equivalent circuit with a mechanistic meaning, coupled with an empirical model to represent the evolution of the equivalent circuit parameters with the operation current. Since the dynamic model was built using electrochemical impedance spectroscopy (EIS) spectra, two experimental EIS spectra validation methods were developed in this work. Moreover, the EIS measurement was optimized in order to minimize the experimental error related to EIS measurements. Both, the measurement parameters and the perturbation amplitude, were optimized in this work. Finally, a statistical study was performed in order to determine the effect of the operation conditions (operation temperature and humidity of the inlet gases) on each one of the parameters of the stationary and dynamic models. / El concepto de Economía del Hidrógeno, acuñado en la segunda mitad del siglo XX, ha ido cobrando fuerza como solución a los problemas derivados del consumo de combustibles fósiles. La idea central de la Economía del Hidrógeno es el empleo del hidrógeno como vector energético. Las pilas de combustible tienen un papel protagonista en dicha Economía, siendo la tecnología de conversión final de hidrógeno más atractiva en la actualidad. Esta tecnología, inventada hace más de 150 años, está bien establecida actualmente. Sin embargo, aún quedan líneas de investigación abiertas en el campo de las pilas de combustible, para conseguir que sean rentables frente a las tecnologías competidoras. Una de dichas líneas de investigación es la problemática de su diagnóstico y control. Y es precisamente en esta línea de investigación donde se enmarca la presente Tesis. El objetivo central es la elaboración de un modelo semiempírico de una monocelda individual de un stack comercial de tipo PEM de 300 W. La finalidad del modelo desarrollado es su empleo en sistemas de diagnóstico y control. Para conseguir dicho objetivo se elaboró tanto un modelo estacionario del sistema, como uno dinámico. Por una parte, el modelo estacionario corresponde con un modelo semiempírico estacionario acoplado con un modelo de pérdidas de circuito abierto, este último desarrollado a partir de la caracterización experimental de dichas pérdidas. Por otra parte, el modelo dinámico propuesto corresponde con un circuito eléctrico equivalente con sentido mecanístico, dotado de un modelo empírico para representar la evolución de los parámetros del circuito equivalente con la corriente de operación. Puesto que dicho modelo se construyó empleando la técnica de espectroscopia de impedancias electroquímicas, se decidió desarrollar métodos de validación de espectros de impedancias electroquímicas obtenidos experimentalmente; y se optimizó el método de medida de los espectros, tanto los parámetros de medida como la amplitud de la perturbación. Finalmente, se realizó un estudio estadístico para determinar el efecto de las condiciones de operación (temperatura de operación y humedad de los gases de entrada) sobre cada uno de los parámetros de los modelos estacionario y dinámico acoplados. / El concepte d'Economia de l'Hidrogen, encunyat en la segona mitat del segle XX, ha anat cobrant força com a solució als problemes derivats del consum de combustibles fòssils. La idea central de l'Economia de l'Hidrogen és la utilització de l'hidrogen com a vector energètic. Les piles de combustible tenen un paper protagonista en dita Economia, sent la tecnologia de conversió final d'hidrogen més atractiva en l'actualitat. Esta tecnologia, inventada fa més de 150 anys, està ben establida actualment. No obstant això, encara queden línies d'investigació obertes en el camp de les piles de combustible, per a aconseguir que sigan rendibles enfront de les tecnologies competidores. Una de dites línies d'investigació és la problemàtica del seu diagnòstic i control. I és precisament en esta línia d'investigació on s'emmarca la present Tesi. L'objectiu central és l'elaboració d'un model semiempíric d'una monocel·la individual d'un stack comercial de tipus PEM de 300 W. La finalitat d'aquest model és la seua utilització en sistemes de diagnòstic i control. Per a aconseguir dit objectiu es va elaborar tant un model estacionari del sistema, com un dinàmic. D'una banda, el model estacionari desenrotllat correspon amb un model semiempíric estacionari acoplat amb un model de pèrdues de circuit obert, desenrotllat a partir de la caracterització experimental de dites pèrdues. D'altra banda, el model dinàmic proposat correspon amb un circuit elèctric equivalent amb sentit mecanístic, dotat d'un model empíric per a representar l'evolució dels paràmetres del circuit equivalent amb el corrent d'operació. Ja que dit model es va construir emprant la tècnica d'espectroscòpia d'impedàncies electroquímiques, es va decidir desenrotllar mètodes de validació que permeten validar els espectres d'impedàncies electroquímiques obtinguts experimentalment; i es va optimitzar el mètode de mesura dels espectres, tant els paràmetres de mesura com l'amplitud de la pertorbació. Finalment, es va realitzar un estudi estadístic per a determinar l'efecte de les condicions d'operació (temperatura d'operació i humitat dels gasos d'entrada) sobre cada un dels paràmetres dels models estacionari i dinàmic acoplats. / Giner Sanz, JJ. (2017). Modelado semiempírico de una monocelda de una pila de combustible comercial de tipo PEM de 300 W [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90421 / TESIS

En la presente investigación se realizará el análisis y diseño estructural de una torre de 40 pisos y 4 sótanos de concreto armado siguiendo normas peruanas y el cálculo de desempeño sísmico en el distrito de Santiago de Surco, Lima. Para esto, la hipótesis plantea sí las normas peruanas cumplen con el desempeño sismorresistente deseado para una torre alta como esta. Para un entendimiento progresivo, primero se hará una descripción de la torre alta a estudiar, su arquitectura, estructura, suelo y otros. En la segunda parte se darán los conceptos necesarios para comprender los tipos de análisis lineal estático, lineal dinámico y no lineal estático. Se definirán los materiales, los diagramas momento – rotación también se explicará la obtención de la curva de capacidad del edificio. Se tocarán conceptos de viento y nivel de desempeño. En la tercera parte, se procederá con en análisis sísmico cumpliendo las exigencias de sismorresistencia, también se hará el análisis por viento para comparar ambos efectos. En el capítulo cuarto se procederá a hacer el diseño estructural usando las normas de concreto armado. En el capítulo cinco se hará el análisis por desempeño usando el método pushover para finalmente conseguir los resultados de este proyecto y a las conclusiones de este desarrollo. / In the present investigation, the analysis and structural design of a 40-storey tower and 4 reinforced concrete basements will be carried out following Peruvian regulations and the calculation of seismic performance in the Santiago de Surco district, Lima. For this, the hypothesis states whether the Peruvian standards meet the desired seismic resistance performance for a tall tower like this one. For a progressive understanding, first a description will be made of the tall tower to study, its architecture, structure, soil and others. In the second part, the concepts necessary to understand the types of static linear analysis, dynamic linear analysis and static non-linear analysis will be given. The materials will be defined, the moment - rotation diagrams will also explain the obtaining of the building capacity curve. Wind and performance level concepts will be discussed. In the third part, we will proceed with seismic analysis complying with the seismic resistance requirements, we will also do the wind analysis to compare both effects. In the fourth chapter, the structural design will be carried out using the reinforced concrete standards. In chapter five the performance analysis will be done using the pushover method to finally get the results of this project and the conclusions of this development. / Tesis