[EN] It has been found that in industrial wastewater treatment plants, or those with a previous process of coagulation-flocculation, sludge does not settle conventionally since there is not a unique hindered settling stage. Chen et al. (1996) and Zhao (2004a, 2004b) observed during the settling tests, an initial stage with constant hindered settling velocity, an intermediate stage of accelerating settling velocity and a final stage with constant settling velocity once again. This form of activated sludge settleability has not been studied in detail. Chen et al. (1996) and Zhao (2004a, 2004b) studied the stages with constant zone settling velocity, but they did not study or model the accelerating process of the sludge, nor paid attention to the moment at which this process starts taking place. They did not explain the mechanism that triggers the process of acceleration of settling rate, or the formation of large flocs with an initial homogeneous structure. The secondary clarifiers in biological wastewater treatment plants are mostly designed from empirical criteria based on acquired experience in the design of urban treatment plants. The use of these criteria can be a problem in industrial plants where the biological sludge settleability may be affected by the type of wastewater and the physico-chemical treatment. The same happens when simulation programs are used to estimate hindered settling velocity of activated sludge from empirical formula developed at urban treatment plants. Modelling hindered settling velocity for activated sludge in such treatment plants can help to improve the methods used for the design and simulation of secondary clarifiers. The main objective of this thesis is the study and development of a general model for the hindered settling velocity and the accelerating process for the activated sludge in wastewater treatment plants. The activated sludge used for settling tests come from the industrial wastewater treatment plant of Ford Spain. Initially, the activated sludge of the plant is characterized by determining the density, size and morphology of the flocs. Settling tests are also performed to study the effect of water composition and concentration of suspended solids in the settling velocity and accelerating process. Subsequently, hindered settling velocity is modelled depending on the concentration of suspended solids in the sludge during the two stages where the settling rate is constant. The model used to do the analysis is Richardson and Zaki's. Some modifications of the model have been proposed so as to estimate the flocs characteristics (diameter, density, porosity and fractal dimension) during the stages of initial and final constant settling rates. This model is also used to describe the changes found in the flocs after the accelerating process of the sludge and to explain the apparent discontinuity, observed experimentally, in the final hindered settling velocity. It has also been developed a logistic model to describe the hindered settling velocity and the accelerating process as a function of time and concentration of suspended solids. Finally, a relation between the logistic model for the settling velocity and Richardson and Zaki's model is established, and a description for the accelerating process is proposed from fragmentation and succeeding aggregation of flocs. / [ES] Se ha comprobado que con cierta frecuencia en depuradoras de aguas residuales industriales o en depuradoras con un proceso de coagulación-floculación previo, los fangos no sedimentan de modo convencional debido a que no presentan una única etapa de sedimentación zonal. Chen et al. (1996) y Zhao (2004a, 2004b) observaron en ensayos de sedimentación con este tipo de fangos, una etapa inicial con velocidad de sedimentación zonal constante, una etapa intermedia donde se producía la aceleración de los fangos y una etapa final donde la velocidad de sedimentación zonal volvía a ser constante. Este modo de sedimentación de los fangos activados no se ha estudiado con detalle. Chen et al. (1996) y Zhao (2004a, 2004b) estudiaron las etapas con velocidad de sedimentación zonal constante, pero no estudiaron ni modelizaron el proceso de aceleración del fango, ni le prestaron atención al tiempo a partir del cual se produce este proceso. Tampoco explicaron el mecanismo que desencadena el proceso de aceleración, ni la formación de grandes flóculos partiendo de un fango con una estructura inicial homogénea. Los decantadores secundarios en los tratamientos biológicos de aguas residuales son mayoritariamente diseñados a partir de criterios empíricos basados en la experiencia adquirida en el diseño de depuradoras urbanas. El uso de estos criterios puede ser problemático en depuradoras de aguas residuales industriales donde la sedimentabilidad del fango biológico puede verse afectada por el tipo de agua residual y por el tratamiento físico-químico previo. Lo mismo ocurre cuando se utilizan programas de simulación donde se calcula la velocidad de sedimentación zonal de los fangos activados a partir de fórmulas empíricas obtenidas en depuradoras urbanas. La modelización de la velocidad de sedimentación zonal de los fangos activados en este tipo de depuradoras puede ayudar a mejorar los métodos utilizados para el diseño y simulación de decantadores secundarios. El objetivo principal de la presente tesis es estudiar y desarrollar un modelo general de la velocidad de sedimentación zonal y del proceso de aceleración de los fangos activados en depuradoras de aguas residuales. Los fangos activados utilizados en los ensayos de sedimentación proceden de la depuradora de aguas residuales industriales de Ford España. Inicialmente se caracterizan los fangos activados de la depuradora, determinando la densidad, tamaño y morfología de los flóculos. También se realizan ensayos de sedimentación para estudiar el efecto de la composición del sobrenadante y de la concentración de los sólidos suspendidos, en la velocidad de sedimentación y en el proceso de aceleración de los fangos. Posteriormente se modeliza la velocidad de sedimentación zonal en función de la concentración de los sólidos suspendidos de los fangos en las dos etapas donde la velocidad de sedimentación es constante. Se ha utilizado el modelo de Richardson y Zaki, y se han propuesto algunas modificaciones del modelo, para estimar las características de los flóculos (diámetro, densidad, porosidad y dimensión fractal) en las etapas con velocidad de sedimentación constante inicial y final. También se utiliza dicho modelo para describir los cambios producidos en los flóculos después del proceso de aceleración de los fangos y para explicar la discontinuidad aparente, observada experimentalmente, en la velocidad de sedimentación zonal final. Asimismo, se ha desarrollado un modelo logístico para describir la velocidad de sedimentación zonal y la aceleración de los fangos en función del tiempo y de la concentración de los sólidos suspendidos. Finalmente se relaciona el modelo logístico de la velocidad de sedimentación con el modelo de Richardson y Zaki, y se propone una descripción del proceso de aceleración de los fangos a partir de la fragmentación y posterior agregación de los flóculos. / [CA] S'ha comprovat que amb certa freqüència en depuradores d'aigües residuals industrials o en depuradores amb un procés de coagulació-floculació previ, els fangs no sedimenten de manera convencional pel fet de no presentar una única etapa de sedimentació zonal. Chen et al. (1996) i Zhao (2004a, 2004b) van observar en assajos de sedimentació amb aquest tipus de fangs, una etapa inicial amb velocitat de sedimentació zonal constant, una etapa intermèdia on es produïa l'acceleració dels fangs i una etapa final on la velocitat de sedimentació zonal tornava a ser constant. Esta manera de sedimentació dels fangs activats no s'ha estudiat amb detall. Chen et al. (1996) i Zhao (2004a, 2004b) van estudiar les etapes amb velocitat de sedimentació zonal constant, però no van estudiar ni modelitzar el procés d'acceleració del fang, ni li van prestar atenció al temps a partir del qual es produeix este procés. Tampoc van explicar el mecanisme que desencadena el procés d'acceleració, ni la formació de grans flòculs partint d'un fang amb una estructura inicial homogènia. Els decantadors secundaris en els tractaments biològics d'aigües residuals són majoritàriament dissenyats a partir de criteris empírics basats en l'experiència adquirida en el disseny de depuradores urbanes. L'ús d'estos criteris pot ser problemàtic en depuradores d'aigües residuals industrials on la sedimentabilidad del fang biològic es pot veure's afectada pel tipus d'aigua residual i pel tractament fisicoquímic previ. El mateix passa quan s'utilitzen programes de simulació on es calcula la velocitat de sedimentació zonal dels fangs activats a partir de fórmules empíriques obtingudes en depuradores urbanes. La modelització de la velocitat de sedimentació zonal dels fangs activats en este tipus de depuradores pot ajudar a millorar els mètodes utilitzats per al disseny i simulació de decantadors secundaris. L'objectiu principal de la present tesi és estudiar i desenvolupar un model general de la velocitat de sedimentació zonal i del procés d'acceleració dels fangs activats en depuradores d'aigües residuals. Els fangs activats utilitzats en els assajos de sedimentació procedeixen de la depuradora d'aigües residuals industrials de Ford Espanya. Inicialment es caracteritzen els fangs activats de la depuradora, determinant la densitat, grandària i morfologia dels flòculs. També es realitzen assajos de sedimentació per estudiar l'efecte de la composició del sobrenedant i de la concentració dels sòlids suspesos, en la velocitat de sedimentació i en el procés d'acceleració dels fangs. Posteriorment es modelitza la velocitat de sedimentació zonal en funció de la concentració dels sòlids suspesos dels fangs en les dos etapes on la velocitat de sedimentació és constant. S'ha utilitzat el model de Richardson i Zaki, i s'han proposat algunes modificacions del model, per estimar les característiques dels flòculs (diàmetre, densitat, porositat i dimensió fractal) en les etapes amb velocitat de sedimentació constant inicial i final. També s'utilitza este model per descriure els canvis produïts en els flòculs després del procés d'acceleració dels fangs i per explicar la discontinuïtat aparent, observada experimentalment, a la velocitat de sedimentació zonal final. Així mateix, s'ha desenvolupat un model logístic per descriure la velocitat de sedimentació zonal i l'acceleració dels fangs en funció del temps i de la concentració dels sòlids suspesos. Finalment es relaciona el model logístic de la velocitat de sedimentació amb el model de Richardson i Zaki, i es proposa una descripció del procés d'acceleració dels fangs a partir de la fragmentació i posterior agregació dels flòculs. / Asensi Dasí, EJ. (2016). Estudio y modelización de la velocidad de sedimentacion zonal y de la aceleración de los fangos activados [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/61994

The aim of the present work was to contribute to establish robust and high throughput methodology of interest in the "Drug Discovery" step commonly done in pharmaceutical laboratories. This purpose involves the exploration of the possibilities of the potentiometric Sirius methodology to determine both acidity constants and solubilities of drugs and other bioactive compounds and also to do a study about how to improve bioavailability of a model drug, Amphotericine 8, by increasing its dissolution rate. In the first part of this project, the acidic dissociation enthalpies and constants of anilinium, protonated tris (hydroxymethyl)- aminomethane (HTris+), benzoic and acetic acids, have been determined at several temperatures in pure water and in methanol/water mixtures by potentiometry method. The pK(a) values determined by this technique are in accordance with those values determined by ITC method in our laboratory and also with those other values from literature. Also dissociation enthalpies can be obtained from potentiometric pK(a) values by means of the Van't Hoff approach and these obtained values are in agreement with those ones determined directly by calorimetry in our laboratory. In the second part, we focused on studying about solubility. The Chasing Equilibrium method offers an alternative to the classical procedures to measure the solubility of compounds with acid-base properties. The method is fast and yields accurate results. In this work, the solubility of several compounds including acids and bases was determined through the Chasing Equilibrium approach. A study of experimental conditions in terms of sample weight was performed to measure solubilities. The study shows that only a limited range of weights, depending on the nature and solubility of the compounds, is adequate to obtain reliable results. In the third part of this work, the solubility vs. pH profiles of five ionizable drugs of different nature (a monoprotic acid, a monoprotic base, a diprotic base and two amphoteric compounds showing a zwitterionic species each one) have been determined through two different methodologies: the classical Shake-Flask (S-F) and the potentiometric Cheqsol methods using in both instances the appropriate Henderson-Hasselbalch (H-H) or derived relationships. The results obtained independently from both approaches are consistent. A critical revision about the influence of the electrolyte used as buffering agent in the S-F method on the obtained solubility values is also performed. Thus, some deviations of the experimental points with respect the H-H profiles can be attributed to specific interactions between the buffering electrolyte and the drug due to the hydrotrophic character of citric and lactic acids. In other cases, the observed deviations are independent of the buffers used since they are caused by the formation of new species such as drug aggregates (cefadroxil) or the precipitation of a salt from a cationic species of the analysed compound (quetiapine). In the forth part, the objective was to compare the dissolution behavior of tablets prepared from solid dispersions prepared in DMSO dissolvent with and without drug-carrier and also with and without surfactants in aqueous and acidic solutions. Amphotericine B was used as a model drug. Two types of carriers were used; mannitol, inulin. Solid dispersions with two different drug loads were prepared by freeze drying method. It was found that the drug dissolution rate in aqueous and acidic solutions was significantly increased in the presence of drug-carrier and surfactants. X-ray powder diffraction revealed that all solid dispersions were fully amorphous. / El objetivo del presente trabajo ha sido contribuir a establecer metodología robusta y de high throughput de interés en la etapa conocida como "Drug Discovery" que tiene lugar en los laboratorios farmacéuticos al inicio del proceso de desarrollo de nuevos fármacos. Este objetivo ha implicado la exploración de las posibilidades de la metodología potenciométrica establecida y comercializada por Sirius Analytical Ltd. para la determinación de las constantes de acidez y de la solubilidad de compuestos bioactivos y también un estudio sobre la mejora de la biodisponibilidad de un fármaco muy insoluble tomado como modelo mediante el aumento de su velocidad de disolución. En la primera parte de esta Tesis se han determinado potenciométricamente las constantes de disociación ácida y la variación de entalpía asociada de dos bases y dos ácidos tomados como modelo en agua pura y en mezclas de metanol/agua (0-60% w/w) a varias temperaturas (25-55°C). Esto ha implicado la puesta a punto de la estandarización del sistema potenciométrico en las condiciones de trabajo. Los valores de pK(a) determinados son concordantes con los que ofrece la literatura. Se han calculado también las entalpias de disociación en los distintos solventes binarios estudiados mediante la ecuación de Van't Hoff a partir de los valores experimentales de pK(a). La consistencia de los resultados obtenidos con los de la literatura, obtenidos directamente por calorimetría, confirma la robustez de la metodología. En la segunda parte de este trabajo, el estudio se centró sobre la determinación potenciométrica de la solubilidad de ácidos y bases mediante el método conocido como Chasing Equilibrium, como alternativa a los procedimientos clásicos de equilibración. El método es rápido y produce resultados precisos. Se ha realizado un estudio sobre las condiciones experimentales óptimas en términos de peso de la muestra para medir eficazmente la solubilidad. El estudio muestra que, en función de la naturaleza y solubilidad de los compuestos, existe un intervalo limitado de peso de muestra adecuado para obtener resultados fiables. En la tercera parte de la presente memoria, se estudian los perfiles de solubilidad en función del pH de cinco fármacos ionizables de naturaleza diferente, un ácido y una base monopróticos, una base diprótica y dos compuestos anfóteros que muestran una especie zwitteriónica cada uno. Se han determinado los perfiles de solubilidad mediante el método clásico de equilibración (Shake-Flak, S-F) y el potenciómétrico y, en ambos casos, se han utilizado las relaciones apropiadas de Henderson-Hasselbalch (H-H) o derivadas. Los resultados obtenidos de forma independiente por ambos métodos son consistentes. Se ha hecho un estudio crítico acerca de la influencia del electrolito utilizado como agente tampón en el método S-F en los valores de solubilidad obtenidos y se han observado algunas desviaciones de los puntos experimentales con respecto a los perfiles esperados que pueden ser debidas a interacciones específicas entre el electrolito tampón y el fármaco. En otros casos, las desviaciones observadas son independientes de los tampones utilizados y se pueden atribuir a la formación de nuevas especies tales como agregados iónicos del fármaco en estudio o la precipitación de una sal a partir de una especie catiónica del compuesto analizado. En la cuarta parte de esta memoria el objetivo ha sido estudiar la velocidad de disolución de comprimidos preparados a partir de dispersiones sólidas de un fármaco modelo con y sin portador del fármaco y también en presencia y en ausencia de tensioactivo en soluciones acuosas neutras y ácidas. Como fármaco modelo se estudió la Anfotericina B y se utilizaron como portadores manitol e inulina y como tensioactivos se ensayaron el deoxicolato de sodio (SDC) y el laurilsulfato de sodio (SLS). La difracción de rayos X reveló que el fármaco en estudio se hallaba en estado amorfo en todas las dispersiones sólidas estudiadas. Se puede concluir que la velocidad de disolución del fármaco se incrementa significativamente en presencia de portador y tensioactivo.

La experiencia adquirida en las líneas de alta velocidad en explotación comercial ha puesto de relieve la importancia de la rigidez vertical de la vía y en particular la conveniencia de limitar su magnitud para minimizar los esfuerzos transmitidos a la estructura y su consecuente deterioro. Sin embargo, la dispersión de soluciones adoptadas para la superestructura de las líneas de nueva construcción en Europa pone de manifiesto que todavía no existe ningún criterio que establezca cual debe ser la magnitud de diseño de la rigidez vertical de una vía. La presente tesis analiza esta problemática para el caso de vías sobre balasto en el ámbito del diseño de nuevos trazados de alta velocidad. El importante papel de la rigidez vertical en el deterioro de la calidad geométrica de la vía, así como en las resistencias al avance de los vehículos, confirman el interés en lograr un valor de este parámetro que optimice los respectivos costes económicos asociados. En base a los conocimientos disponibles se desarrolla una metodología que permite evaluar dicho impacto económico y a su vez establecer un rango de valores de rigidez vertical óptima en función de la magnitud de los principales parámetros característicos de la línea en estudio (material circulante, condiciones de explotación, coste energético, etc.). Los resultados alcanzados indican que, para una vía de alta velocidad con un importante volumen de tráfico y bajo la perspectiva dual señalada, el valor de rigidez vertical óptimo se sitúa entre 70 kN/mm y 80 kN/mm. Por otra parte, se reflexiona sobre como lograr un diseño estructural de la vía que permita alcanzar el valor óptimo de rigidez vertical en función de las características de la infra-estructura de la línea en estudio. Se evidencia que para una vía típica de alta velocidad, la rigidez de la superestructura ferroviaria debe situarse entorno a 60 kN/mm. A su vez, se analiza la incidencia de las dispersiones de rigidez vertical de la vía a lo largo de un trazado, estableciendo un criterio de máxima variación de ese parámetro entre traviesas consecutivas, que permita prevenir un deterioro acelerado de la vía en zonas puntuales y garantizar la validez del modelo desarrollado. Se comprueba que las máximas variaciones admisibles oscilarían entre 20% y 50% según la rigidez vertical de referencia, criterio muy difícil de cumplir en vías excesivamente rígidas, pero que se cumple siempre si la superestructura ferroviaria corresponde al valor óptimo definido en este estudio. / The experience gained since the beginning of commercial operation on high-speed lines has confirmed the importance of the track vertical stiffness parameter and, specially, the need to limit its value to minimize the track stress level and avoid its excessive deterioration. However, the wide range of solutions adopted for the super-structure on the new European high-speed lines confirms that there is still no design criteria that defines clearly what should be the desired vertical stiffness of the track. The aim of this thesis is to approach this issue from the viewpoint of the design of new high speed ballasted tracks. The significance of the track vertical stiffness on the deterioration of its geometrical quality as well as on the energetic consumption of the rolling stock confirms the interest of reaching a value for this parameter that optimise the costs related to both factors. Therefore, this thesis develops a methodology that allows to define a range of this optimum value, based on the most relevant parameters of a given line (rolling stock characteristics, energy cost, running speed, etc.). It is shown that for a high-speed line with a significant traffic volume, the optimum track vertical stiffness threshold, from the mentioned dual perspective, would be situated 70 and 80 kN/mm. In another hand, the study focus on how to reach this optimum value depending on the infra-structure characteristics of the line. It is seen that for a typical high-speed line, the optimum stiffness of the super-structure is about 60 kN/mm. Additionally, an analysis of the influence of track stiffness dispersion along a route is carried out. Based on the results obtained, the establishment of a criteria that limits the maximum variation of this parameter between consecutive sleepers is proposed, as to avoid an accelerated track deterioration on some punctual locations and to guarantee the validity of the developed model. It is shown that the maximum admissible variations would be situated between 20% to 50% depending on the reference stiffness value, a level very difficult to achieve on track with an excessive stiffness, but that is always accomplished if the track super-structure is close to the defined optimum value.

En el área de la ingeniería del tráfico vehicular, referente a la planificación, diseño, y operación de la infraestructura vial de transporte, la mayoría de los países tienen como principal referencia la norma International Highway Capacity Manual-HCM dentro de sus políticas de operación de proyectos de transporte. Sin embargo, este manual refleja las características de tráfico estadounidense. Debido a esto, no es directamente aplicable para las distintas realidades de tráfico de los países. Por lo que, su aplicación debe estar respaldado por estudios de las condiciones locales y calibraciones de los modelos que se ajusten a cada región. Al identificar esta brecha de conocimiento, se realizó un estudio de operación de la autopista Panamericana Sur en la región de Lima-Perú. A partir de los datos de campo, se desarrollaron curvas de ajuste para calibrar los modelos de capacidad del HCM a las condiciones locales de tráfico limeñas. Como resultado de la investigación el modelo de capacidad calibrado HCM 2016, es el que mejor representa el comportamiento local de los segmentos básicos en función de la velocidad y la intensidad, con una confiabilidad del 97,41%. Finalmente, al aplicar el modelo calibrado en un tramo básico de la autopista panamericana sur concesionado por Rutas de Lima SAC, se vio reflejado que el uso del HCM 2000, empleado por esta empresa, muestran intensidades dentro de un nivel de servicio D, mientras que, el HCM 2016 calibrado nos indica que esos valores se encontrarían, en realidad, dentro de un nivel de servicio E. / In the traffic engineering, relating to the planning, design, and operation of transport infrastructure, the majority of countries have as main reference the International Standard Highway Capacity Manual-HCM within their policies of operation of transport projects. However, this manual reflects United States traffic characteristics. Because of this, it is not directly applicable for the different traffic realities of the countries. So, your application must be supported by studies of local conditions and of calibrations of the proposed models of traffic, in such a way that fits each región. Due to this knowledge gap, was made a study of the operation of the Panamericana Sur freeway located in Lima City. From this study, made it possible to develop adjustment curves to obtain capacity models calibrated to the analysis of limeñas freeway operation. The results of the research, indicates that the model calibrated HCM2016, is the best that represents the local behavior of the basic segments freeway as a function of speed and intensity, with a reliability of 97.41%. In applying the model calibrated on basic freeway segments of the Panamericana Sur concessioned by Rutas de Lima SAC, reflected that the use of the HCM2000, employed by this company, show intensities within a service level D, while, the calibrated HCM2016 indicates that these values ​​would be actually within a service level E. / Tesis

Hoy resulta más complejo que nunca abordar el estudio de los fármacos antiarrítmicos, en virtud de los vuelcos experimentados por la aparición de diferentes trabajos donde se ha comprobado la acción proarrítmica de este tipo de fármacos. Estos resultados han obligado a un replanteamiento en la terapia antiarrítmica actual. Por tal motivo, como objetivo principal de esta tesis se planteó la realización de un modelo matemático capaz de simular la acción de la lidocaína, para determinar las razones de la acción antiarrítmica o pro-arrítmica de este fármaco cuando es administrado bajo condiciones patológicas como la isquemia. En este trabajo se planteó y validó el modelo del efecto de la lidocaína, donde como aportación original se logró modelizar el efecto de la dependencia del pH a través de la utilización de los algoritmos genéticos para el ajuste de las constantes de asociación y disociación de las ecuaciones diferenciales. De esta forma, este modelo nos proporciona una herramienta útil a la hora de estudiar el efecto del fármaco en diferentes patologías. En nuestros resultados se observó como la lidocaína redujo parámetros como la corriente de sodio, la derivada máxima del potencial de acción y la velocidad de conducción. Estos efectos se incrementaron cuando la frecuencia de estimulación aumentó y el valor de pH disminuyó. Adicionalmente, se mostró como el período refractario se incrementó significativamente sólo para altas frecuencias de estimulación y concentración del fármaco. Al estudiar el efecto del fármaco bajo condiciones de isquemia aguda, se observó como la vulnerabilidad a reentradas se incrementó a medida que aumentaba la concentración del fármaco, proporcionando un efecto pro-arrítmico de la lidocaína bajo estas condiciones. Este efecto se atribuyó a la reducción de la velocidad de conducción en las diferentes zonas del tejido isquémico ocasionado por la lidocaína. Adicionalmente, se estudió la acción de la lidocaína en combinación con fármacos anti / Cardona Urrego, KE. (2008). Modelización matemática y simulación de los efectos de la lidocaína sobre la actividad eléctrica cardíaca en tejido ventricular [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2934

La finalidad de esta tesis es prever el impacto territorial de la alta velocidad ferroviaria en el Corredor Madrid-Levante (Madrid-Castilla La Mancha-Comunidad Valenciana-Murcia) en el horizonte 2021. Su interés radica en la próxima llegada de los nuevos servicios ferroviarios al Corredor de acuerdo con la extensión prevista de la red ferroviaria en buena parte de la geografía española y europea. La incidencia del tren de alta velocidad en aquellos países donde ya se encuentra disponible desde hace varias décadas como Japón, Francia e incluso España, a través de la línea Madrid-Sevilla desde 1992, ha sido destacada en muchos casos, advirtiéndose, a raíz de la aparición de éste, remodelaciones en el sistema de ciudades, en sus relaciones de jerarquía, etc. Precisamente, la estimación del sistema de ciudades futuro, como elemento significativo de los cambios producidos en el sistema territorial, tras la incidencia esperada de la alta velocidad en el Corredor, constituye el objetivo último del estudio. De este modo, en la tesis se trata de responder a cuestiones como: - ¿Será suficiente la puesta en marcha de los servicios de alta velocidad para estimular la actividad turística? ¿Será similar el impacto sobre los distintos modelos de desarrollo turístico; a saber, turístico residencial, hotelero, e incluso cultural o rural? - ¿Puede contribuir la alta velocidad a dinamizar espacios en declive o con problemas migratorios? - ¿Será la alta velocidad un revulsivo para un subsector productivo en decadencia y con gran importancia histórica como el manufacturero? La respuesta encontrada es que los efectos sobre el desarrollo de las infraestructuras, y especialmente las ferroviarias, sólo se materializan bajo determinadas condiciones, que no dependen exclusivamente de estas infraestructuras, sino del conjunto de "potenciales" y de "ventajas o desventajas comparativas relativas" de cada territorio. / Ortuño Padilla, A. (2009). Incidencia de las líneas de alta velocidad en el desarrollo del corredor Madrid-Castilla la Mancha-Comunidad Valenciana-Murcia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/6862

Los vasos sanguíneos poseen características estructurales y funcionales que disminuyen o amortiguan la pulsatilidad del flujo y la presión generada por la eyección ventricular. Este amortiguamiento determina que el flujo capilar sea continuo para optimizar la perfusión tisular y que la pulsatilidad de la onda de presión sea suficientemente baja como para no dañar la fina pared capilar. Es sabido que la rigidez arterial es determinada tanto por componentes funcionales como estructurales relacionados con las características elásticas propias de las arterias. Es sabido que la presión arterial (BP) persistentemente elevada modifica la rigidez arterial incrementándola debido a modificaciones en la estructura de las fibras de colágeno y elastina. Por otro lado, el incremento de la rigidez arterial, incrementa la velocidad de onda de pulso arterial (PWV) generada por la eyección ventricular. De modo similar, el incremento de la rigidez arterial provoca un aumento en la velocidad de la onda reflejada de presión, la cual se produce en las paredes de las arterias y las bifurcaciones del árbol arterial, esta condición modifica la morfología del pulso digital de volumen (DVP). Se estudió en esta investigación el comportamiento de la velocidad de onda de pulso en diferentes sitios de interés con respecto a la presión arterial y factores de riesgo cardiovascular que intervienen. Las valoraciones se realizaron a la velocidad de onda de pulso brazo-tobillo (baPWV), velocidad de onda de pulso dedo índice-dedo mayor (ftPWV) así como a las medidas de velocidad de onda de pulso corazón-dedo índice (hfPWV) y velocidad de onda de pulso corazón-dedo mayor (htPWV). Estudios similares se realizaron con el pulso digital de volumen (DVP) en su comportamiento con la presión arterial y factores de riesgo. Los parámetros de interés que se evaluaron son el índice de rigidez (SIDVP) y el índice de reflexión (RIDVP). / Padilla Hernández, JM. (2010). Caracterización de la onda de pulso arterial, velocidad (PWV) y morfología (DVP), como estimadores de la presión arterial [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7767

En el marco de esta tesis doctoral se investiga el problema de la interacci'on vertical veh'¿culo-estructura en puentes de ferrocarril para alta velocidad. El estudio de los efectos din'amicos que aparecen en puentes ante la circulaci'on de composiciones ferroviarias ha sido abordado tradicionalmente empleando modelos de cargas m'oviles, en los que el veh'¿culo se representa como una serie de fuerzas concentradas de m'odulo constante e igual a la carga est'atica de cada uno de sus ejes. Mediante este modelo no se reproducen por tanto ninguno de los movimientos internos que el veh'¿culo puede experimentar al interaccionar con las oscilaciones del tablero, despreci 'andose los efectos inerciales debidos a las masas de la composici'on, y la consecuente disipaci'on de energ'¿a a trav'es de los sistemas de suspensi'on. Al emplear un modelo de veh'¿culo de mayor complejidad, capaz de reproducir los mecanismos de interacci'on con la estructura, los desplazamientos y las aceleraciones verticales del tablero en resonancia pueden reducirse de manera considerable, con la consecuente repercusi'on que ello puede conllevar en la verificaci'on de los Estados L'¿mite de Servicio. Como alternativa a los modelos de interacci'on, y para poder reproducir de forma simplificada la atenuaci'on de la respuesta del puente debido a 'esta, el Euroc'odigo 1 permite incrementar el valor del amortiguamiento estructural considerado en el c'alculo realizado con modelos de cargas puntuales, en un porcentaje que depende de la luz de la estructura. El trabajo realizado est'a orientado en dos direcciones complementarias: (i) valorar el efecto beneficioso m'¿nimo y m'aximo que puede derivarse de la incorporaci'on de los efectos de interacci'on en el c'alculo de la respuesta del puente, considerando para ello el conjunto de situaciones de proyecto que pueden presentarse y los modelos de interacci'on m'as comunes; y (ii) establecer si es posible adoptar un m'etodo simplificado que incorpore los efectos de interacci'on en el dise¿no o reacondicionamiento de puentes isost'aticos. Se ha realizado en primer lugar un an'alisis de sensibilidad exhaustivo, en base a un planteamiento anal'¿tico, que ha permitido detectar el conjunto de par'ametros adimensionales que rige la respuesta din'amica del puente, y cuyo objetivo es conseguir cuantificar la influencia del fen'omeno de interacci'on vertical teniendo en cuenta todos los posibles escenarios. Como ejemplo de aplicaci'on de los resultados te'oricos obtenidos se han estudiado, en segundo lugar, una serie de casos representativos que permiten reproducir las principales tendencias observadas, as'¿ como establecer la importancia pr'actica del fen'omeno de la interacci'on en la verificaci'on del estado l'¿mite de servicio de aceleraci'on vertical de los tableros, uno de los requisitos m'as restrictivos en el proyecto de puentes isost'aticos de alta velocidad. La principal conclusi'on que se extrae a partir de los trabajos realizados es que debido a la variabilidad de las caracter'¿sticas mec'anicas de las composiciones y de las estructuras ferroviarias, la consideraci'on de los efectos de interacci'on puede llegar a afectar de manera muy poco significativa a la respuesta m'axima del puente en el rango de velocidades de proyecto, por lo que no se puede proponer el uso generalizado de un m'etodo simplificado que prediga la atenuaci'on de la respuesta del puente debido a la interacci'on estando del lado de la seguridad. El an'alisis de los efectos de interacci'on requiere pues del uso de modelos de interacci'on, de mayor o menor complejidad en funci'on de las pretensiones del estudio, particularizados a cada situaci'on concreta de proyecto. La investigaci'on efectuada ha sido financiada parcialmente gracias al Proyecto de Investigaci 'on (PI) BIA2008-04111 del Ministerio de Ciencia e Innovaci'on, con t'¿tulo Modelos num'ericos avanzados para el an'alisis de vibraciones detectadas en puentes de ferrocarril pertenecientes a l'¿neas convencionales acondicionadas para Alta Velocidad. Este proyecto fue concedido a la Universidad de Granada en noviembre de 2008, siendo el Investigador Responsable D. Pedro Museros Romero, actualmente Profesor Titular en el Departamento de Mec'anica de los Medios Continuos y Teor'¿a de Estructuras de la Universitat Polit`ecnica de Val`encia. El autor y los directores desean expresar su agradecimiento por toda la ayuda y el apoyo prestado durante el desarrollo de la tesis a D. Jorge Nasarre y de Goicoechea y D. Alejandro Castillo Linares, as'¿ como a las empresas espa¿nolas INECO y la CAF. / Doménech Monforte, A. (2014). Influencia del modelo de vehículo en la predicción del comportamiento a flexión de puentes isostáticos de ferrocarril para tráfico de alta velocidad [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/36740

Tesis por compendio / [ES] El agua y la energía son unos de los recursos más importantes para el desarrollo de la sociedad. El nexo entre el agua y la energía es de gran interés por su importancia dentro de los objetivos de desarrollo sostenible. Como respuesta a la búsqueda de la sostenibilidad y la mejora de la calidad de vida, se desarrollan nuevas tecnologías que permiten la recuperación de energía mediante el potencial hidráulico que existe en las redes de distribución de agua urbana o de riego. El exceso de presión, envejecimiento de las tuberías y otros factores externos, incrementan los niveles de fugas, afectando al rendimiento volumétrico en las redes de distribución de agua potable. Esta pérdida del recurso agua es sinónimo de pérdidas económicas, debido a que el caudal a inyectar para lograr satisfacer la demanda hídrica será mayor para compensar el volumen perdido por fugas. Las fugas suponen una pérdida de energía en la red, lo que obligará a incrementar la presión en las estaciones de bombeo para cumplir las presiones mínimas requeridas en las tomas, el aumento de la potencia en estos equipos generará mayores costes energéticos. La creación de energía renovable remplaza la producción de energía no renovable permitiendo la reducción de gases de efecto invernadero. La presente tesis tiene como objetivo principal desarrollar estrategias hidráulicas para mejorar la recuperación de energía en los sistemas de distribución de agua considerando la influencia de las fugas en el sistema, mediante la optimización de la ubicación y selección de bombas funcionando como turbinas (PATs). El cumplimiento del objetivo de esta tesis requirió de la elaboración de cuatro artículos publicados, que permitieron (i) la contextualización sobre las fugas, demostrar los métodos de cálculo existentes para la estimación de las fugas en las redes de distribución y su influencia en el rendimiento volumétrico de los sistemas. En este punto se analizó 45 redes de distribución de agua con fugas y 17 redes donde se habían instalado PATs, lo que permitió definir diferentes indicadores claves de rendimiento (KPIs) y caracterizar el estado de las redes; (ii) la propuesta de de diferentes expresiones de regresión que permitan definir las tres curvas operaciones cuando las PATs operan bajo la estrategia de velocidad de rotación variable, estas son: curva de altura de mejor eficiencia (BEH), curva de mejor altura de potencia (BPH) y curva de mejor flujo de potencia (BPF); (iii) la propuesta de una metodología que permita definir la ubicación y la selección del sistema de recuperación de energía, a través de un procedimiento de simulación de doble recocido en una red de riego; y (iii) la aplicación y mejora de la metodología en una red de abastecimiento de agua urbana. / [CA] L'aigua i l'energia són uns dels recursos més importants per al desenvolupament de la societat. El nexe entre l'aigua i l'energia és de gran interés per la seua importància dins dels objectius de desenvolupament sostenible. Com a resposta a la cerca de la sostenibilitat i la millora de la qualitat de vida, es desenvolupen noves tecnologies que permeten la recuperació d'energia mitjançant el potencial hidràulic que existeix en les xarxes de distribució d'aigua urbana o de reg. L'excés de pressió, envelliment de les canonades i altres factors externs, incrementen els nivells de fugides, afectant el rendiment volumètric en les xarxes de distribució d'aigua potable. Aquesta pèrdua del recurs aigua és sinònim de pèrdues econòmiques, pel fet que el cabal a injectar per a aconseguir satisfer la demanda hídrica serà major per a compensar el volum perdut per fugides. Les fugides suposen una pèrdua d'energia en la xarxa, la qual cosa obligarà a incrementar la pressió en les estacions de bombament per a complir les pressions mínimes requerides en les preses, l'augment de la potència en aquests equips generarà majors costos energètics. La creació d'energia renovable reemplaça la producció d'energia no renovable permetent la reducció de gasos d'efecte d'hivernacle. La present tesi té com a objectiu principal desenvolupar estratègies hidràuliques per a millorar la recuperació d'energia en els sistemes de distribució d'aigua considerant la influència de les fugides en el sistema, mitjançant l'optimització de la ubicació i selecció de bombes funcionant com a turbines (*PATs). El compliment de l'objectiu d'aquesta tesi va requerir de l'elaboració de quatre articles publicats, que van permetre (i) la contextualització sobre les fugides, demostrar els mètodes de càlcul existents per a l'estimació de les fugides en les xarxes de distribució i la seua influència en el rendiment volumètric dels sistemes. En aquest punt es va analitzar 45 xarxes de distribució d'aigua amb fugides i 17 xarxes on s'havien instal·lat *PATs, la qual cosa va permetre definir diferents indicadors claus de rendiment (*KPIs) i caracteritzar l'estat de les xarxes; (*ii) la proposta de de diferents expressions de regressió que permeten definir les tres corbes operacions quan les *PATs operen sota l'estratègia de velocitat de rotació variable, aquestes són: corba d'altura de millor eficiència (*BEH), corba de millor altura de potència (*BPH) i corba de millor flux de potència (*BPF); (*iii) la proposta d'una metodologia que permeta definir la ubicació i la selecció del sistema de recuperació d'energia, a través d'un procediment de simulació de doble recuit en una xarxa de reg; i (*iii) l'aplicació i millora de la metodologia en una xarxa de proveïment d'aigua urbana. / [EN] Water and energy are some of the most important resources for the development of society. The nexus between water and energy is of great interest due to its importance within the sustainable development goals. In response to the search for sustainability and the improvement of quality of life, new technologies are developed that allow the recovery of energy through the hydraulic potential that exists in the urban or irrigation water distribution networks. Excess pressure, pipe aging and other external factors increase leak levels, affecting volumetric performance in drinking water distribution networks. This loss of water resources is synonymous with economic losses, since the flow to be injected to satisfy the water demand will be greater to compensate for the volume lost due to leaks. Leaks mean a loss of energy in the network, which will force an increase in the pressure in the pumping stations to meet the minimum pressures required in the intakes. The increase in power in this equipment will generate higher energy costs. The creation of renewable energy replaces the production of non-renewable energy allowing the reduction of greenhouse gases. The main objective of this thesis is to develop hydraulic strategies to improve energy recovery in water distribution systems considering the influence of leaks in the system, by optimizing the location and selection of pumps working as turbines (PATs). Fulfilling the objective of this thesis required the preparation of four published articles, which allowed (i) contextualization of leaks, demonstrating existing calculation methods for estimating leaks in distribution networks and their influence on performance volumetric systems. At this point, 45 water distribution networks with leaks and 17 networks where PATs had been installed were analyzed, which made it possible to define different key performance indicators (KPIs) and characterize the state of the networks; (ii) the proposal of different regression expressions that allow defining the three operating curves when the PATs operate under the variable rotation speed strategy, these are: best efficiency head curve (BEH), best power head curve (BPH) and best power flow curve (BPF) ; (iii) the proposal of a methodology that allows defining the location and selection of the energy recovery system, through a double annealing simulation procedure in an irrigation network; and (iii) the application and improvement of the methodology in an urban water supply network. / Macías Ávila, CA. (2022). Metodología basada en el desarrollo de estrategias de regulación para la mejora de indicadores de sostenibilidad a través de la instalación de microgeneración eléctrica en sistemas de distribución presurizados [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/191525 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] La disponibilidad de recursos hídricos a nivel mundial ha disminuido significativamente. Entre los principales agentes que han provocado esta situación se encuentran el cambio climático, la contaminación ambiental, las actividades humanas y las fallas en las estructuras hidráulicas, entre otros. Cada vez es más complicado acceder a fuentes apropiadas que cumplan con la calidad y cantidad del recurso. A pesar de ello, la pérdida de agua debida a fugas en sistemas de distribución presurizados todavía maneja valores considerables, con pérdidas significativas a nivel mundial. Teniendo en cuenta que la necesidad de agua es cada vez mayor, se deben implementar proyectos sostenibles que permitan optimizar al máximo la disponibilidad y el uso del recurso. El objetivo principal de esta tesis es desarrollar una propuesta metodológica, que permita estimar las curvas características de las bombas que trabajan como turbinas (PATs) a partir del número específico de la máquina y en función de la velocidad de giro, desarrollando las leyes modificadas de semejanza. El cumplimiento de los objetivos de esta tesis es a través de la elaboración de tres artículos publicados, que permitieron: (i) Realizar la contextualización respecto al estado del arte en PATs con énfasis en las metodologías de obtención de la predicción del comportamiento en las mismas tales como la realización de modelos numéricos con CFDs; (ii) Proponer una nueva estrategia para desarrollar un modelo matemático para bombas que funcionan como turbinas (PATs), considerando las leyes de afinidad modificadas; (iii) Ejecutar la modelación numérica a través del paquete de código libre OpenFOAM de una bomba que trabaja como turbina y , (iv)Validar los resultados , tanto de la aplicación de las nuevas expresiones y de la modelación numérica, a través de la comparación con resultados experimentales obtenidos de los ensayos realizados a una PATs. En el Articulo 1, que corresponde a la Fase de Contextualización, se realizó una investigación en la literatura técnica sobre PATs: Características, aplicaciones y diferentes estrategias utilizadas para comprender el comportamiento del flujo. Dentro de estas estrategias, se encuentra la simulación numérica del fenómeno con paquetes CFD (Dinámica Fluido Computacional). Se analizaron 56 casos donde se estudian diferentes tipos de máquinas: axiales, mixtas y radiales bajo operación con velocidad de giro fija y velocidad de giro variable. En función de esta información se calculó el error entre la modelación numérica y los resultados experimentales; y se verificaron las principales características de las modelaciones tales como paquete CFD utilizado, modelos de cierre, tipo de mallado, etc. En el Artículo 2, que corresponde a la primera parte de la Fase del Procedimiento Analítico, se propuso un análisis con diez expresiones generales (polinómicas y exponenciales), considerando las variables más significativas. En función de este análisis se obtuvieron nuevas expresiones para obtener las curvas características de las PATs. Estas expresiones se verificaron y compararon con 15 máquinas diferentes, que se probaron variando su velocidad de rotación y su velocidad específica. En la segunda parte de la Fase del Procedimiento Analítico, se realizó una simulación numérica con el paquete CFD OpenFOAM de una PATs que ha sido ensayada en el instituto CERIS de Portugal. Por medio de los resultados experimentales se logró validar tanto las nuevas expresiones propuestas en el Artículo 2 así como la modelación numérica. En el Artículo 3 se presenta el desarrollo de esta metodología. / [CA] La disponibilitat de recursos hídrics a nivell mundial ha disminuït significativament. Entre els principals agents que han provocat aquesta situació es troben el canvi climàtic, la contaminació ambiental, les activitats humanes i les falles en les estructures hidràuliques, entre altres. Cada vegada és més complicat accedir a fonts apropiades que complisquen amb la qualitat i quantitat del recurs. Malgrat això, la pèrdua d'aigua deguda a fugides en sistemes de distribució pressuritzats encara maneja valors considerables, amb pèrdues significatives a nivell mundial. Tenint en compte que la necessitat d'aigua és cada vegada major, s'han d'implementar projectes sostenibles que permeten optimitzar al màxim la disponibilitat i l'ús del recurs. L'objectiu principal d'aquesta tesi és desenvolupar una proposta metodològica, que permeta estimar les corbes característiques de les bombes que treballen com a turbines (PATs) a partir del número específic de la màquina i en funció de la velocitat de gir, desenvolupant les lleis modificades de semblança. El compliment dels objectius d'aquesta tesi és a través de l'elaboració de tres articles publicats, que van permetre: (i) Realitzar la contextualització respecte a l'estat de l'art en PATs amb èmfasi en les metodologies d'obtenció de la predicció del comportament en les mateixes com ara la realització de models numèrics amb CFDs; (ii) Proposar una nova estratègia per a desenvolupar un model matemàtic per a bombes que funcionen com a turbines (PATs), considerant les lleis d'afinitat modificades; (iii) Executar el modelatge numèric a través del paquet de codi lliure OpenFOAM d'una bomba que treballa com a turbina i , (iv)Validar els resultats , tant de l'aplicació de les noves expressions i del modelatge numèric, a través de la comparació amb resultats experimentals obtinguts dels assajos realitzats a una PATs. En l'Articule 1 , que correspon a la Fase de Contextualització, es va realitzar una investigació en la literatura tècnica sobre PATs: Característiques, aplicacions i diferents estratègies utilitzades per a comprendre el comportament del flux. Dins d'aquestes estratègies, es troba la simulació numèrica del fenomen amb paquets CFD (Dinàmica Fluid Computacional). Es van analitzar 56 casos on s'estudien diferents tipus de màquines: axials, mixtes i radials sota operació amb velocitat de gir fixa i velocitat de gir variable. En funció d'aquesta informació es va calcular l'error entre el modelatge numèric i els resultats experimentals; i es van verificar les principals característiques. dels modelatges com ara paquet CFD utilitzat, models de tancament,tipus d'emmallat, etc. En l'Article 2, que correspon a la primera part de la Fase del Procediment Analític, es va proposar una anàlisi amb deu expressions generals (polinòmiques i exponencials), considerant les variables més significatives. En funció d'aquesta anàlisi es van obtindre noves expressions per a obtindre les corbes característiques de les PATs. Aquestes expressions es van verificar i van comparar amb 15 màquines diferents, que es van provar variant la seua velocitat de rotació i la seua velocitat específica. En la segona part de la Fase del Procediment Analític, es va realitzar una simulació numèrica amb el paquet CFD OpenFOAM d'una PATs que ha sigut assajada en l'institut CERIS de Portugal. Per mitjà dels resultats experimentals es va aconseguir validar tant les noves expressions proposades en l'Article 2 així com el modelatge numèric. En l'Article 3 es presenta el desenvolupament d'aquesta metodologia. / [EN] The availability of water resources worldwide has decreased significantly. Among the main agents that have caused this situation are climate change, environmental pollution, human activities, and failures in hydraulic structures, among others. It is becoming increasingly difficult to access appropriate sources that meet the quality and quantity of the resource. Despite this, water loss due to leaks in pressurized distribution systems still manages considerable values, with significant losses worldwide. Considering that the need for water is increasing, sustainable projects should be implemented to optimize the availability and use of the resource to the maximum. The main objective of this thesis is to develop a methodological proposal that allows estimating the characteristic curves of pumps that work as turbines (PATs) from the specific number of the machine and, depending on the rotation speed, developing the modified laws of similarity. The fulfillment of the objectives of this thesis is through the elaboration of three published articles, which allowed: (i) To carry out the contextualization regarding the state of the art in PATs with emphasis on the methodologies of obtaining the prediction of the behavior in them such as the realization of numerical models with CFDs; (ii) To propose a new strategy to develop a mathematical model for pumps that work as turbines (PATs), considering the modified affinity laws; (iii) To execute the numerical modeling through the OpenFOAM free code package of a pump that works as a turbine and, (iv) Validate the results, both of the application of the new expressions and the numerical modeling, through the comparison with experimental results obtained from the tests carried out to a PATs. In Article 1, corresponding to the Contextualization Phase, an investigation was carried out in the technical literature on PATs: Characteristics, applications, and different strategies used to understand the flow behavior. The numerical simulation of the phenomenon with CFD (Computational Fluid Dynamics) packages is found within these strategies. 56 cases were analyzed where different types of machines were studied: axial, mixed, and radial under operation with fixed rotational speed and variable rotational speed. Based on this information, the error between the numerical modeling and the experimental results was calculated; and the main characteristics of the modeling were verified, such as the CFD package used, closure models, type of meshing, etc. In Article 2, which corresponds to the first part of the Phase of the Analytical Procedure, an analysis was proposed with ten general expressions (polynomial and exponential), considering the most significant variables. Based on this analysis, new expressions were obtained to obtain the characteristic curves of the PATs. These expressions were verified and compared with 15 different machines, which were tested by varying their rotation and specific speeds. In the second part of the Analytical Procedure Phase, a numerical simulation was performed with the OpenFOAM CFD package of a PATs that has been tested at the CERIS Institute in Portugal. The experimental results made it possible to validate both the new expressions proposed in Article 2 and the numerical modeling. The development of this methodology is presented in Article 3. / Plua Aguirre, FA. (2024). Metodología de análisis para la mejora de la predicción de las curvas características de bombas trabajando como turbina operando a velocidad variable [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/203125 / Compendio