Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniero Forestal

Esta tesis está enfocada a la obtención de las propiedades de scattering de una distribución de partículas no esféricas y a su aplicación a las observaciones astronómicas, en longitudes de onda del dominio visible, del polvo cometario, principalmente, y, de una manera más cualitativa, a las medidas de laboratorio de la matriz de scattering por una distribución de partículas minerales de análogos cometarios. En ella se hace un estudio sistemático de partículas tanto regulares como irregulares y de las propiedades de scatterring de conjunto que exhiben al considerar una distribución de tamaños y de formas. Se han considerado dos composiciones para las partículas, una de hielo sucio y silicato con inclusiones de carbono, y otra de carbono silicato. Existe un cierto consenso dentro de la comunidad astrofísica para establecer que el grano cometario tiene una estructura porosa, formando agregados de un cierto número de monómeros. Sin embargo, los experimentos de laboratorio han mostrado que las partículas minerales compactas con composición análoga a la de las partículas cometarias exhiben propiedades similares, por lo que la irregularidad y compacidad han sido dos de los parámetros fundamentales en el estudio. Los resultados han permitido llegar a determinadas conclusiones relacionadas con la taxonomía cometaria, la interpretación de algunos de los elementos de la matriz de scattering y las tendencias que ocurren al modificar alguno de los parámetos que intervienen en el proceso de scattering. Ha sido posible reproducir las medidas de dispersión tanto con partículas compactas como porosas, por lo que no es posible favorecer ninguna de esas dos situaciones. / Vilaplana Cerda, RI. (2004). Propiedades de dispersión de luz por partículas irregulares: una aplicación al estudio de las partículas cometarias [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1837 / Palancia

El trabajo desarrollado en la presente tesis consiste en el levantamiento de mapas de atenuación de la señal electromagnética en bandas 2.4 y 5GHz en pabellones de alta prioridad definidos por DIRINFO, que constituyen el 20% de los APs instalados en la red WiFiPUCP. La implementación de los mapas se realizará a través de métodos y algoritmos matemáticos de estimación de valores a partir de data real recolectada en los pabellones elegidos. En el primer capítulo se describe la situación actual de las redes inalámbricas, en especial los hotsposts y redes de área local inalámbricas. Además, se describe los fenómenos físicos que afectan la señal electromagnética, los tipos de desvanecimientos y algunos de los modelos predictivos más usados en trabajos similares. El segundo capítulo presenta una descripción más profunda de los tipos de desvanecimientos que merman a la señal electromagnética y su modelamiento a través de distribuciones de probabilidad. Además, se describe la teoría de estimadores probabilísticos que nos ayudarán a implementar nuestro método de geolocalización y estimar la potencia de la señal cuando se ve afectada por los tipos de desvanecimiento. El tercer capítulo está orientado a las técnicas de localización. Se explica la teoría de las distintas técnicas que se puede implementar y se realiza una comparativa con la que se utilizará en la presente tesis. Por último, se describe el algoritmo de localización a implementar en Matlab y que se utilizará a lo largo de las pruebas. En cuarto capítulo se detalla los pormenores de los instrumentos utilizados para la recolección de data y se puntualiza en cifras las recolecciones de mediciones del presente trabajo. Además, se determinan variables y parámetros que tendrán influencia tanto en la recolección como en los métodos de estimaciones de valores.

Alrededor de 30 años atrás, algunos estudios de tendencias a largo plazo basados en modelos numéricos, postularon que debido al aumento de la concentración de ciertos gases de efecto invernadero, se produciría un enfriamiento y encogimiento de la región F de la ionósfera (Roble, 1989). A pesar de múltiples intentos de corroborar estas predicciones, hasta ahora no hay evidencia suficiente apoyando esta conjetura. La razón para esto no es la falta de mediciones ni la estimación de tendencias, que es relativamente sencilla de efectuar, sino, la determinación correcta de las incertidumbres estadísticas en éste análisis. Para verificar esta predicción, se ha realizado un estudio de la altura de la densidad máxima de la región F utilizando los datos producidos por la ionosonda del Radio Observatorio de Jicamarca. Las mediciones se extienden desde 1993 hasta 2012. En este trabajo, primero se discutirá el criterio utilizado para armar las series de tiempo a partir de los datos obtenidos, para luego presentar el procedimiento aplicado para determinar la tendencia en el región F, que es similar al usado por Ulich (1997). Además se discutirá la precisión de este estimado, siguiendo la técnica propuesta por Weatherhead (1998), que considera posibles correlaciones en la serie de tiempo.

La tecnología del hormigón, el material de construcción por excelencia de nuestros tiempos, continúa recibiendo un importante interés científico. Una de las actuales líneas de investigación se halla en el desarrollo de su multifuncionalidad, que consiste en dotar al hormigón de múltiples funciones distintas a su función principal, la estrictamente estructural, lógicamente sin perjudicar a ésta última. Un tipo de material cementicio multifuncional son los materiales cementicios eléctricamente conductores, que se obtienen al introducir partículas conductoras, como adiciones carbonosas, en la matriz cementicia tradicional. De otra parte, los avances en el más reciente campo de la nanotecnología han propiciado el descubrimiento de nuevas nanopartículas conductoras; una de estas partículas son los nanotubos de carbono (NTC). Su interés radica en sus excelentes características mecánicas, eléctricas, térmicas y de estabilidad química. Confluyendo el desarrollo de los citados ámbitos en una nueva vía de investigación, la incorporación de nanotubos de carbono en matrices de cemento Portland se eleva con el potencial de conformar una nueva generación de composites cementicios multifuncionales de altas prestaciones. Con ello, el propósito de esta tesis es profundizar en el conocimiento del comportamiento sinérgico que ambos materiales pueden proporcionar al trabajar conjuntamente como uno sólo. El documento queda estructurado en siete capítulos, constituyendo el primero de ellos una progresiva toma de contacto a través del Estado del Arte y la revisión de la literatura relacionada más reciente. En primer lugar, se proporciona una descripción de los tipos y propiedades de los NTC, para tratar a continuación los aspectos ya abordados sobre composites que incorporan esta adición; en particular, el problema de la dispersión. De igual manera, se hace un repaso de los estudios disponibles en relación a las tres funciones que se analizarán dentro del programa experimental. En el Capítulo II se realiza una doble caracterización: mecánica por un lado, mediante ensayos sobre morteros, y de durabilidad en términos de resistencia a la corrosión, en pastas con armaduras de acero embebidas. Se incluye como estudio previo, los análisis sobre efectividad de diferentes técnicas de dispersión propuestas por diversos autores. Al final, también se aportan ensayos complementarios, efectuados por medio de las técnicas SEM y EDX. El Capítulo III aborda la primera función investigada: la extracción electroquímica de cloruros (EEC). Consta de dos estudios paralelos realizados sobre probetas de hormigón armado que fueron sometidas a diferentes métodos de ataque con cloruros: interno (agua de amasado) y externo (contaminación desde la superficie). El objetivo es indagar la viabilidad de emplear un sistema anódico basado en pastas de cemento conductoras con adición de NTC, cuando se aplica la técnica de EEC en elementos estructurales contaminados con cloruros. En el Capítulo IV se estudia el nivel de apantallamiento de ondas electromagnéticas (EMI) de pastas de cemento con adición de diferentes dosificaciones de NTC, e incluyendo también su combinación con fibra de carbono. El comportamiento de estos composites frente a apantallamiento EMI se evalúa a través del parámetro de apantallamiento S, obtenido mediante un analizador espectral para dos frecuencias de ensayo. El Capítulo V se compone de los cuatro estudios sobre percepción de la deformación llevados a cabo. En el primero de ellos se analiza la viabilidad de emplear un tipo de NTC como adición conductora para obtener composites capaces de desempeñar la función de percepción. Ello se evalúa a través de la influencia de distintas variables de ensayo: edad de curado, intensidad de corriente eléctrica, carga máxima y velocidad en la aplicación de dicha carga. En el segundo estudio del capítulo se analiza la respuesta de la función de percepción de la deformación frente a las condiciones de ataque más habituales, carbonatación y cloruros. Para los dos primeros estudios citados se utilizaron probetas prismáticas, con la misma geometría (4x4x16 cm3). Supone una novedad reseñable la inclusión de una armadura en el caso de las probetas destinadas al estudio con cloruros. Al final del capítulo, también se incluye un estudio derivado en relación a la influencia del contenido en humedad. Los estudios tres y cuatro constituyen aplicaciones prácticas de la función de percepción mediante sensores de deformación implementados bajo tres formas principales: embebidos, prefabricados y aplicados in situ. Concretamente el tercer estudio reproduce un elemento estructural a escala real —dos pilares de hormigón armado— en los que se evalúan las tres formas de implementación indicadas, mientras que el cuarto se realiza exclusivamente con sensores embebidos en probetas de hormigón en masa. En último lugar, el Capítulo VI pone fin al trabajo presentando las conclusiones generales y las vías de trabajo futuras que se proponen a la luz del conjunto de resultados reportado. Para su consulta se incluyen en el Capítulo VII la bibliografía de referencia y los índices de búsqueda.

El proceso experimental en radioastronomía consiste en captar y analizar las ondas electromagnéticas emitidas por diversas fuentes de radio en el universo. Para poder extraer información espectral de dichas fuentes, es necesario contar con un instrumento que procese digitalmente las señales eléctricas obtenidas a la salida del receptor del radiotelescopio. En particular, para medir con precisión tanto el espectro continúo como las líneas espectrales de dichas señales de origen astrofísico, es necesario un análisis de banda ancha y alta resolución espectral, lo cual eleva el costo computacional del instrumento. Este trabajo de tesis tiene como objetivo diseñar un espectrómetro de transformada rápida de Fourier haciendo uso de un GPU TESLA K40c donado por la compañía NVIDIA y una tarjeta FPGA FlexRIO NI-7966R para adquirir las muestras digitalizadas a la salida del módulo receptor FlexRIO NI-5792R. Estos dispositivos de la compañía National Instruments, entre otros, fueron adquiridos por el Instituto de Radioastronomía (INRAS) de nuestra universidad, gracias al Proyecto de Equipamiento Científico para Laboratorios de FINCyT (Innóvate-Perú) con número de contrato 127-ECL-2014. Los resultados muestran que el uso del entorno de desarrollo integrado de hardware y software de National Instruments, potenciado con el lenguaje de programación gráfico orientado al flujo de datos de LabVIEW, permite acelerar el ciclo de diseño y desarrollo de este tipo de instrumentos científicos. Por otro lado, el uso de recursos de GPUs de NVIDIA a través del modelo de programación CUDA, permite acelerar considerablemente aplicaciones con gran complejidad computacional como el espectrómetro de alta resolución y de banda ancha diseñado. En el Capítulo 1, se realiza una breve introducción a la radioastronomía, explicando rápidamente su historia y los conceptos básicos necesarios para ubicar al espectrómetro en la cadena de recepción del radiotelescopio. En el Capítulo 2, se expone el marco teórico y el estado de arte correspondiente a los espectrómetros digitales para radioastronomía. En el Capítulo 3, se procede a detallar el diseño de la cadena de procesamiento del instrumento. Finalmente, en el Capítulo 4 se muestra un resumen de las principales pruebas realizadas para validar y contrastar el funcionamiento y rendimiento del FFTS diseñado. Este trabajo de tesis finaliza con las conclusiones y recomendaciones pertinentes.

En esta tesis se realiza el análisis y la optimización del diseño de sensores de microondas, basados tanto en guías de onda coaxiales como en circuitos planares, para poder llevar a cabo la caracterización dieléctrica de materiales, así como la monitorización de los mismos en procesos industriales. Se describen novedosos métodos de diseño para conseguir que los sensores proporcionen la máxima sensibilidad a los cambios de las propiedades dieléctricas de los materiales; y se aplican nuevos modelos de análisis de los sensores de microondas, más completos que los existentes hasta el momento. Todo ello ha permitido desarrollar con éxito diversas aplicaciones tanto en el ámbito industrial como en el de laboratorio. / García Baños, B. (2008). Estudio y optimización de sensores de microondas para la caracterización y monitorización de materiales en procesos industriales [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10628 / Palancia

Las emulsiones del tipo agua en aceite (w/o) y aceite en agua (o/w) están compuestas por una mezcla de aceite, agua, lodo y otros agentes. Se pueden encontrar en el proceso y/o en los vertidos de diferentes tipos de industrias, tales como refinerías de petróleo, plantas procesadoras de aceite de consumo, industrias farmacéuticas, industrias de alimentos, etc. El calentamiento de un material a una frecuencia de microondas depende de la frecuencia de la onda electromagnética y de las propiedades dieléctricas, así como de la acumulación de energía interna que va ligada a la profundidad de penetración del campo dentro del material. De este modo, el conocimiento preciso de las propiedades dieléctricas de los materiales es fundamental para conocer su comportamiento bajo la influencia de un campo electromagnético. El objetivo general de esta tesis es proponer métodos alternativos basados en la tecnología de microondas para monitorizar, caracterizar y/o separar emulsiones. Para ello, se determinaron los protocolos de preparación de emulsiones prototipo en el laboratorio, empleando dos fases distintas (ácido oleico y aceite mineral SAE 40), de composición similar a las encontradas en la industria. Paralelamente se ha seleccionado, montando y calibrando un sistema de medida de propiedades dieléctricas en un rango de frecuencias de 1 a 4 GHz (rango cercano a la frecuencia estándar de calentamiento f =2.45 GHz) y de esta manera se ha obtenido un amplio espectro de información del comportamiento dieléctrico de las emulsiones, que servirán para diseñar en una fase posterior aplicadores de microondas. En base a este estudio preliminar se planteó una experiencia piloto con emulsiones reales presentes en el proceso de extracción de aceite de palma africana, con el fin de determinar el efecto de las microondas en la separación y en la calidad del aceite recuperado. / Pérez Páez, R. (2009). Aplicación de microondas en el tratamiento de emulsiones del tipo agua en aceite (w/o) y aceite en agua (o/w) [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4328 / Palancia

This thesis investigation, approached from theoretical and practical perspectives, analyzes the most common nondestructive methods and techniques (NDE) applied in the field of architectural preservation in the United States of America. The research covers the study of the performance and common applications of the different nondestructive techniques, to compare them and recognize their possibilities and limitations, both individually and in combination with others. Most of the north American architectural heritage shares two characteristics: it was built after 1850 and it was built in height. Despite real estate speculation and the fact that preservationist movements are relatively young and weak, there is still a vast standing architectural heritage, especially in large cities such as Chicago or New York. This aging architectural heritage requires conservation, adaptation and restoration processes, which constitute an important market. Condition assessment surveys of the architectural element are the first step in those processes. Nondestructive evaluation is an important, when not essential, part of those condition assessment campaigns. There are two other cases in which the US market demands nondestructive evaluation applied to architectural heritage: gathering information about the existing building for real estate investors and confirming the effectiveness of restoration interventions (quality control). The practical research focuses on the Guastavino vault, a construction technique common in the United States; more precisely, it focuses on the detection of delamination in between layers of brick. Rafael Guastavino Moreno was a Spanish architect that emigrated to America with his son, Rafael Guastavino Expósito, in 1881. They imported and patented the timbrel vault; the company that they founded built tiled-vaulted spaces in more than 1,000 buildings in the United States, most of which are part of the current north American architectural heritage. In this thesis, the first block analyzes different techniques and includes examples of real applications. A second block covers five in situ case studies showing combinations of different techniques. The third block consists of an experimental application of NDE to a Guastavino vault built in a laboratory; the objective of this research path and the basis of this pilot study was to evaluate the capabilities of different NDE methods to detect delamination between layers of brick in timbrel vaults. The ultimate goal of this research is to answer two questions: Which of the most common NDE methods used in the United States is most appropriate for which cases, in the field of preservation? And, is it possible to detect delamination between brick layers in Guastavino vaults with access exclusively from above? / La presente tesis doctoral recoge un trabajo de investigación teórico-práctico que analiza las técnicas y métodos de reconocimiento y evaluación no destructivos (END) más utilizados en el campo de la conservación del patrimonio arquitectónico en Estados Unidos. La investigación abarca el estudio del funcionamiento y aplicaciones de las diferentes técnicas y métodos, con el fin de compararlos para reconocer sus posibilidades y limitaciones, individualmente y en conjunto. La mayor parte del patrimonio arquitectónico estadounidense comparte dos características: fue construido después de 1850 y fue construido en altura. Pese a la especulación inmobiliaria y a que los movimientos pro-conservación son relativamente jóvenes y débiles, existe todavía un vasto patrimonio arquitectónico, especialmente en las grandes ciudades como Chicago o Nueva York. Ese patrimonio envejece y requiere de procesos de conservación, adaptación y restauración, que constituyen un importante mercado. Los estudios previos para determinar el estado real del elemento arquitectónico, son el primer capítulo de dichos procesos. La evaluación no destructiva se incluye dentro de los estudios previos y constituye una parte significativa y habitualmente imprescindible. Existen otros dos casos en los que el mercado demanda evaluación no destructiva aplicada al patrimonio arquitectónico: conocer el estado real del edificio en la compraventa de inmuebles y confirmar la efectividad de las intervenciones de restauración. Dentro de las tipologías constructivas estadunidenses, la investigación se focaliza en la técnica constructiva de la bóveda tabicada de Guastavino, concretamente en la detección de pérdida de adherencia entre capas de ladrillo. Rafael Guastavino Moreno fue un arquitecto español que emigró a Estados Unidos junto a su hijo Rafael Guastavino Expósito en 1881 e importó y patentó la bóveda tabicada. La compañía que fundaron, participó en la construcción de espacios abovedados en más de 1.000 edificios en Estados Unidos, muchos de los cuales constituyen una parte del patrimonio arquitectónico estadounidense actual. La tesis consta de un primer bloque teórico, en el que se analizan las diferentes técnicas de END ejemplificándolas con aplicaciones reales. Un segundo bloque incluye cinco casos de estudio in situ en los que se muestran combinaciones de técnicas. El tercer bloque consiste en la aplicación experimental de END a una bóveda tabicada de Guastavino construida en laboratorio, con el fin de determinar la capacidad de diferentes métodos, para detectar la pérdida de adherencia entre capas de ladrillo. En definitiva, objetivo principal de esta tesis es contestar dos cuestiones: ¿qué método de END es más apropiado para qué casos en el patrimonio arquitectónico estadounidense? Y, ¿es posible detectar mediante los métodos de END utilizados en Estados Unidos, la pérdida de adherencia entre hojas de ladrillo en bóvedas tabicadas con acceso únicamente por el trasdós de las bóvedas? / La present tesi doctoral recull un treball de recerca teoricopràctic que analitza les tècniques i mètodes de reconeixement i avaluació no destructiva (END) més utilitzats en el camp de la conservació del patrimoni arquitectònic a Estats Units. La investigació comprèn l'estudi del funcionament i aplicacions de les diferents tècniques, per tal de comparar-los i reconèixer les seves possibilitats i limitacions, individualment i en conjunt. La major part del patrimoni arquitectònic nord-americà comparteix dues característiques: va ser construït després de 1850 i va ser construït en alçada. Malgrat l'especulació immobiliària i el fet que els moviments pro-conservació són relativament joves i febles, hi ha encara un vast patrimoni arquitectònic, especialment a les grans ciutats com Chicago o Nova York. Aquest patrimoni envelleix i requereix de processos de conservació, adaptació i restauració, que constitueixen un important mercat. Els estudis previs es realitzen abans de un projecte de restauració per a determinar l'estat real de l'element arquitectònic. Les tècniques d'avaluació no destructiva s'inclouen dins dels estudis previs i constitueix una part significativa i habitualment imprescindible. Hi ha altres dos casos en els que el mercat demanda avaluació no destructiva aplicada al patrimoni arquitectònic: per una banda, conèixer l'estat real de l'edifici en la compravenda d'immobles, i per l'altra banda, confirmar l'efectivitat de les intervencions de restauració. Dins de les tipologies constructives nord-americanes, aquesta investigació es focalitza en la tècnica constructiva de la volta de Guastavino o volta catalana, i concretament en la detecció de pèrdua d'adherència entre les capes de rajoles, una lesió comú en aquestes voltes. Rafael Guastavino Moreno va ser un arquitecte espanyol que va emigrar als Estats Units al costat del seu fill Rafael Guastavino Expósito en 1881, important la tècnica mediterrània de la volta catalana. Van fundar una companyia que va participar en la construcció d'espais de volta en més de 1.000 edificis als Estats Units, molts dels quals constitueixen una part del patrimoni arquitectònic nord-americà actual. La tesi consta d'un primer bloc teòric, en el qual s'analitzen les diferents tècniques d'avaluació no destructiva exemplificant-les amb aplicacions reals. Un segon bloc inclou cinc casos d'estudi in situ en els quals es mostren combinacions d'aquestes tècniques. El tercer bloc consisteix en l'aplicació experimental de END a una volta de Guastavino construïda en laboratori, amb la finalitat de determinar la capacitat de diferents mètodes per detectar la pèrdua d'adherència entre capes de rajoles. En definitiva, l'objectiu principal d'aquesta tesi és contestar dues qüestions: ¿Quin mètode de END és més apropiat per a quins casos en el patrimoni arquitectònic nord-americà? I, ¿Es possible detectar mitjançant els mètodes de END, la pèrdua d'adherència entre capes de rajoles en voltes de Guastavino amb accés únicament per l'extradós? / Miguel Alcalá, BAD. (2017). Evaluación No Destructiva Aplicada a la Conservación del Patrimonio Arquitectónico en los Estados Unidos de América [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86181 / TESIS

El rápido crecimiento en la demanda de capacidad de transmisión en las redes incorporadas y de acceso al usuario ha promovido la tendencia actual a valerse de la infraestructura existente de fibra óptica multimodo (MMF) para transmitir a 10 Gb/s, tal y como establece el estándar 10-Gigabit Ethernet. El principal objetivo de esta tesis doctoral consiste en la propuesta, análisis y validación experimental de técnicas que permitan capacidades de transmisión superiores a los 10 Gb/s a través de enlaces de MMF de corto y medio alcance. La MMF presenta un ancho de banda mucho menor que la fibra monomodo (SMF) como consecuencia de la dispersión en los retardos de propagación de los diversos modos guiados. En este contexto resulta indispensable disponer de modelos que ofrezcan una descripción precisa de la propagación a través de MMF y permitan estudiar diversas soluciones orientadas a limitar la dispersión intermodal. En esta tesis se ha desarrollado el primer modelo analítico basado en la propagación de campo eléctrico que permite evaluar la respuesta en banda base y radiofrecuencia de un enlace de MMF, considerando dispersión cromática de segundo y de tercer orden. Se han evaluado distintas fuentes de degradación como son la distorsión armónica y de intermodulación y el impacto del ruido modal. La búsqueda de soluciones capaces de aumentar la capacidad de transmisión nos ha llevado a establecer teórica y experimentalmente dos condiciones necesarias para la transmisión potencial de señales de banda ancha más allá del producto ancho de banda por distancia de la MMF: la implementación de esquemas de excitación selectiva central de modos y el empleo de fuentes ópticas con una anchura de línea estrecha. La combinación de ambas soluciones con la aplicación de técnicas SCM y WDM ha resultado en la transmisión de señales de banda ancha, tanto radio sobre fibra como digitales en banda base, a través de enlaces de MMF de sílice de hasta 5 km de longitud. Cabe destacar que se ha l / Gasulla Mestre, I. (2008). Sistemas de banda ancha sobre fibras ópticas multimodo empleando fuentes estrechas y excitación modal central [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/3881 / Palancia