Neste trabalho, é apresentado, de acordo com o conhecimento atual da estrutura e características da Camada Limite Planetária, um novo conjunto de parametrizações da turbulência para ser usado em modelos de transferência atmosférica. Isto é, são propostas expressões para o perfil vertical do desvio padrão de velocidade, para a escala de comprimento Lagrangiana, para a escala de tempo Lagrangiana e para o coeficiente de difusão, usando a teoria clássica de difusão estatística, as propriedades espectrais observadas e as características observadas de energia contida nos turbilhões. Estas parametrizações fornecem valores contínuos com a altura na CLP para todas as condições de estabilidade, desde um estado dinâmico instável até um estável. / This work presents, according to the current knowledge of the PBL structure and characteristics, a new set ofturbulence parametrizations to be used in dispersion models. It means, expressions for the vertical profiles of the velocity standard deviation, Lagrangian length and time scales, and diffusion coefficient, are proposed. The classical statistical diffusion theory, the observed spectral properties and observed characteristics of energy containing eddies are used to estimate these parameters. These parametrizations give continuous values for the PBL at ali elevations and ali stability conditions from unstable to stable.

Neste trabalho, é apresentado, de acordo com o conhecimento atual da estrutura e características da Camada Limite Planetária, um novo conjunto de parametrizações da turbulência para ser usado em modelos de transferência atmosférica. Isto é, são propostas expressões para o perfil vertical do desvio padrão de velocidade, para a escala de comprimento Lagrangiana, para a escala de tempo Lagrangiana e para o coeficiente de difusão, usando a teoria clássica de difusão estatística, as propriedades espectrais observadas e as características observadas de energia contida nos turbilhões. Estas parametrizações fornecem valores contínuos com a altura na CLP para todas as condições de estabilidade, desde um estado dinâmico instável até um estável. / This work presents, according to the current knowledge of the PBL structure and characteristics, a new set ofturbulence parametrizations to be used in dispersion models. It means, expressions for the vertical profiles of the velocity standard deviation, Lagrangian length and time scales, and diffusion coefficient, are proposed. The classical statistical diffusion theory, the observed spectral properties and observed characteristics of energy containing eddies are used to estimate these parameters. These parametrizations give continuous values for the PBL at ali elevations and ali stability conditions from unstable to stable.

Las plumas e impulsos térmicos son fenómenos físicos donde una cierta cantidad de calor es liberada continua o impulsivamente a un fluido, su estudio tiene gran relevancia en los modelos de dispersión de contaminación atmosférica y predicción de flujo del humo en incendios. Experimentalmente, las plumas térmicas son generadas a través de diversos métodos. El más común de todos implica insertar una resistencia eléctrica dentro de un fluido (agua, aire, etc.). La temperatura que genera la resistencia produce una variación en la densidad, con lo que se produce el movimiento. Existen métodos más complejos que permitirían conseguir el efecto de fuente puntual, mediante un calentamiento ohmnico de dos electrodos ubicados dentro de un fluido. El principal parámetro que caracteriza la intensidad de la boyancia es el número de Grashof, o en su defecto, el número de Rayleigh. La siguiente memoria tiene como objetivo estudiar la dinámica de plumas térmicas en régimen laminar, a través de simulación numérica directa (DNS), y turbulento mediante el modelo k -  de turbulencia. Este estudio se enmarca dentro del proyecto Fondecyt 1085020. Para esto, se simuló el fenómeno como un fluido dentro de una cavidad cuadrada con un electrodo metálico en una de sus caras. El electrodo recibe una inyección de potencia a través de la base, lo que produce una variación en las temperaturas desembocando en una boyancia inducida. Las simulaciones se llevaron a cabo en el software CFD Fluent v6.3. De la simulación se concluyó que los resultados laminares son consistentes con la teoría. Los perfiles de temperatura presentan una forma de función Gaussiana que coincide con lo propuesto por la bibliografía. Se observó que la curva Nusselt exhibe una perturbación la cual podría vincularse al instante en que se desconecta la vorticidad asociada a la pluma, de la vorticidad asociada al electrodo. Sin embargo, los contornos de vorticidad no fueron concluyentes y mayores pruebas deben ser realizadas. El régimen estacionario se alcanzo entre los 90 y 10[s]. Respecto de la turbulencia, se observó que el volumen de estudio no fue lo suficientemente grande, tal de no perturbar la generación de la pluma. Se obtuvieron velocidades máximas del orden de 1.5, muy por encima de las generadas en el caso laminar. La energía cinética turbulenta máxima obtenida es del orden de los 0.325[cm²/s²] mientras que su disipación es de 0.13[cm²/s³].

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El presente documento, se enmarca en el proyecto FONDECYT No1085015 y corresponde a un estudio numérico que propone a las cortinas de aire de Doble Jet-Doble Flujo (DJ-DF) planas y verticales, como elementos que provoquen el confinamiento celular de la mayor parte del calor producido por una fuente calórica al interior de un túnel. La modelación se realizó en base a la instalación experimental completa del Laboratorio de Estudios en Fluidodinámica (LEF), del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile, que contiene una fuente térmica localizada de calor y dos cortinas de DJ-DF entre las cuales se busca confinar el calor. Las simulaciones numéricas fueron realizadas en base a un modelo computacional de fluidodinámica (CFD) en código Fire Dynamics Simulator (FDS), con tratamiento de la turbulencia mediante Large Eddy Simulation (LES), en el Centro de Modelación Matemática (CMM) de la Universidad de Chile, específicamente en el Cluster Levque, el cual permitió que dichas simulaciones se llevaran a cabo en procesadores múltiples. Con la finalidad de validar el modelo numérico, los casos simulados se definieron en base a los estudiados experimentalmente por Cecchi [7], variando la velocidad de cada uno de los jets que componen el DJ-DF y la potencia de la fuente calórica; más aún se compararon los perfiles obtenidos experimentalmente y numéricamente, de velocidad y temperatura en torno al DJ-DF más cercano a la fuente térmica (en distintos niveles horizontales), obteniendo resultados satisfactorios en términos de orden de magnitud y forma de los perfiles para dos de los tres casos de estudio. En relación a las características confinatorias del DJ-DF, se construyeron en torno al mismo: los campos de velocidad y temperatura, además de los perfiles de intensidad de turbulencia térmica y de transporte turbulento de cantidad de movimiento y calor. Para los tres casos de estudio se concluye que el confinamiento es efectivo exceptuando la zona de impacto, en donde se identificaron fugas de calor y masa mediante mecanismos turbulentos. También se estudié la formación de estructuras rotacionales en las capas de mezcla del lado frío y caliente y su relación (o implicancia) en la capacidad confinatoria del DJ-DF. En base a lo anterior, se concluye que el confinamiento de calor de la cortina es más efectivo en el caso de la configuración DJ-DF con el jet rápido correspondiente al lado frío o de aire fresco. Para un trabajo futuro, se sugiere continuar con el estudio del fenómeno incluyendo la combustión real, para así determinar la concentración de humo o productos de la combustión, como otra característica indicativa del confinamiento de calor por parte de la cortina.

Doctor en Ciencias de la Ingeniería - Mención Fluidodinámica / En los últimos años se ha registrado un creciente interés por aplicar Dinámica de Fluidos Computacional (CFD por sus siglas en inglés) a flujos atmosféricos complejos. Esto debido a que el constante aumento de la capacidad computacional hace ahora más accesible la resolución numérica de este tipo de problemas multifísicos que consideran flujos altamente turbulentos, boyancia térmica, estratificación, y la geometría compleja con la que interactúa la circulación atmosférica cerca del suelo. En esta tesis nos enfocamos en desarrollar y aplicar un solver CFD capaz de simular flujos atmosféricos en condiciones convectivas sobre geometrías complejas, que pueda considerar la compleja topografía que caracteriza la mayoría de los entornos naturales. Como plataforma usamos el software de código abierto OpenFOAM, enfocando su aplicación a la dispersión de contaminantes que ocurre dentro de rajos mineros de grandes dimensiones, la cual está controlada por la interacción de procesos netamente mecánicos producidos por la geometría de la cavidad, y procesos convectivos determinados por el flujo de calor desde la superficie del suelo. Para permitir la incorporación de geometría compleja en las simulaciones, sin perder la capacidad de resolver en detalle la turbulencia, utilizamos un modelo del tipo DES (detached eddy simulation), el cual permite aprovechar las capacidades de la técnica LES (large eddy simulation) en las zonas con turbulencia desarrollada lejos de las paredes, y reducir la demanda computacional en las zonas complejas cerca de las paredes mediante aproximaciones del tipo RANS (Reynolds Averaged Navier Stokes). Para incorporar el efecto de la estratificación usamos una formulación que incluye la densidad como una variable de cálculo en el sistema de ecuaciones, facilitando así el estudio de flujos boyantes. Definimos condiciones de borde e iniciales específicamente desarrolladas para el problema. La primera parte de este trabajo, que incluye el desarrollo del modelo y su validación mediante diferentes casos experimentales y numéricos bien documentados, permitió comprobar la validez de usar OpenFOAM para estudiar este tipo de problemas multifísicos. Además fue posible corroborar la eficiencia de la técnica DES, capaz de resolver en detalle mediante la técnica LES la turbulencia atmosférica lejos del suelo, donde los flujos convectivos tienen más relevancia, y simular con precisión la interacción del flujo con la geometría superficial de manera económica mediante la técnica RANS. La segunda parte, que considera la aplicación del modelo al caso de Chuquicamata, uno de los rajos mineros más grande del mundo, permitió estudiar el efecto de la boyancia térmica sobre la dispersión de contaminantes tanto dentro como fuera del rajo, en condiciones ideales y reales. En particular, se concluye que las corrientes convectivas producidas por el flujo de calor desde la superficie reducen el efecto de la recirculación mecánica que se genera al barrer el flujo sobre la cavidad, lo que aumenta considerablemente la salida de partículas desde el interior de la cavidad, reduciendo su tiempo de vida dentro del rajo. Este efecto, unido a la importancia que se comprobó tiene la geometría 3D del rajo sobre la circulación, puede ser útil para el eventual desarrollo de sistemas de ventilación que incorporen estos aspectos.

Los Centros tecnológicos (CCTT), se enfrentan a nuevos retos y cambios en su entorno que ponen a prueba su capacidad para sobrevivir. En la literatura existen pocas investigaciones que contemplan aspectos estratégicos, organizacionales y de desempeño, básicos para comprender mejor que están haciendo estos CCTT para enfrentar los nuevos retos y cambios en su entorno. Este trabajo parte de las diferencias entre dos modelos de CCTT presentes en la Comunidad Valenciana y el País Vasco, y tiene por objetivo, proponer un modelo contingente que relacione variables de contexto, estratégicas, organizacionales y de desempeño, e identificar las barreras que los CCTT encuentran para trabajar con PYMEs y las buenas prácticas que llevan a cabo para ser más competitivos y adaptarse en entornos turbulentos. La metodología utilizada consistió en aplicar el modelo propuesto a 27 CCTT de las dos comunidades autónomas. Inicialmente, se valoró en una escala likert de 5 puntos las 9 variables propuestas, Posteriormente, se realizó un análisis factorial para determinar si existe agrupaciones entre variables y finalmente, se procedió a efectuar un análisis de conglomerados jerárquico para ver cómo están distribuidos los 27 CCTT de acuerdo a su capacidad para adaptarse o responder a la turbulencia del entorno. Los resultados del análisis estadístico permitieron establecer que los CCTT que se encuentran en entornos turbulentos, desarrollan estrategias más proactivas y tienen niveles de estructuras más orgánicas, en comparación con aquellos CCTT que trabajan con sectores maduros y de bajo nivel tecnológico, cuyas estrategias son más reactivas y presentan estructuras organizacionales más mecánicas. El estudio también intenta establecer la relación entre el origen y porcentaje de la financiación, las barreras que los CCTT encuentran para trabajar con PYMEs y su desempeño innovador, pero no presenta una conclusión definitiva debido a que los datos de financiación fueron estimados a partir de información secundaria. La investigación también concluye que no hay relación entre el volumen de ventas y el desempeño innovador de los CCTT. Los resultados del análisis factorial y de conglomerados jerárquico, muestran que existen tres agrupaciones de CCTT de acuerdo a su capacidad para adaptarse y responder en entornos turbulentos. El primer conglomerado está conformado por CCTT poco innovadores y que trabajan con sectores maduros, el segundo conglomerado lo conforman CCTT que están pasando por un proceso de transición que les permite adaptarse menor en entornos turbulentos. Por último, el tercer conglomerado lo conforma CCTT altamente innovadores que trabajan con tecnología horizontales y poseen una mejor capacidad para adaptarse y responder a la turbulencia del entorno. / Rincón Díaz, CA. (2014). Estrategias de sostenimiento de los centros tecnológicos. Propuesta de un modelo contingente para entender su desempeño [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/36066 / TESIS

(Hamiltonian chaos and its application to anomalous dynamics in turbulent environment) RMP-induced ELM control has been tested on several tokamaks. It is believed that increase of electron transport across the magnetic field plays an important role. Edge plasma turbulence also affects dynamics in the edge region of tokamak. We study the simultaneous effect of plasma turbulence and RMP-induced stochastic magnetic field within the single-particle framework. We find out that the plasma turbulence is an important element of dynamics that should be taken into account in further (especially single-particle) studies.

La combustión representa una de las principales fuentes de generación de energía en el mundo en la actualidad y lo seguirá siendo en los próximos años debido al creciente consumo energético mundial. A pesar de todas sus ventajas, la combustión trae consigo el problema de la contaminación ambiental, debido a los gases y partículas nocivas producidas durante las reacciones químicas. Por ello estudios continuos son requeridos para hacerla cada vez más eficiente y menos dañina para el medio ambiente y la salud humana. El presente trabajo tiene como objetivo principal estudiar llamas turbulentas difusivas en un quemador tipo bluff-body usando herramientas computacionales de dinámica de fluidos computacional (CFD) de código abierto. El modelamiento numérico es realizado utilizando abordajes del tipo Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) y Large Edyy Simulation (LES). La interacción entre las reacciones químicas y la turbulencia es descrita con los modelos de combustión Eddy Dissipation Concept (EDC) y Flamelet Progress Variable (FPV), en conjunto con el mecanismo de cinética química GRI-MECH 3.0. Modelos particulares de turbulencia considerados incluyen el modelo RANS k-omega y LES WALE. Finalmente, los resultados son comparados y validados con datos experimentales disponibles en la literatura de campos de velocidad, tensores de Reynolds y perfiles de OH. El principal aporte de este trabajo es la evaluación a detalle de los modelos de combustión EDC-RANS y FPV-LES para posteriormente determinar si pueden ser considerados en un marco numérico, actualmente en desarrollo, capaz de modelar la formación de hollín en sistemas de combustión presentando fuertes interacciones entre turbulencia, reacción química y formación de hollín.