Este trabalho apresenta propostas de modelos computacionais para representar os principais esquemas de aterramento e equipamentos presentes na rede elétrica de serviço que é utilizada por foguetes de sondagem, com a meta de permitir a verificação operacional e viabilidade técnica no contexto da distribuição de energia elétrica. Nesses modelos são simuladas as condições de operação nominal e em falta, sendo que essa última é realizada em pontos estratégicos da rede elétrica com o propósito de determinar valores máximos de corrente alcançados pelo sistema nessas condições. Os valores de corrente obtidos nessas simulações são principalmente utilizados como referência na escolha do esquema de distribuição da energia elétrica mais adequada para ser utilizado pela rede embarcada em foguetes de sondagem e na determinação de características elétricas mínimas que os equipamentos de bordo devem possuir a fim de atenderem as condições nominais e suportar as possíveis faltas que podem acometer o sistema. Os resultados satisfatórios obtidos nas simulações dos modelos computacionais elaborados para representar os esquemas de aterramento e equipamentos pertencentes à rede elétrica de serviço que é utilizada por foguetes de sondagem, apresentados neste trabalho, indicam que os modelos são consistentes e adequados aos propósitos que se destinam. / This work presents the proposals for computational models to represent the main grounding schemes and equipment used in the service electrical network used by sounding rockets with the goal of enabling the operational verification and technical viability in the context of electrical power distribution. In these models are simulated the conditions of nominal operation and in fault, and the latter is carried out at strategic points in the electrical network with the purpose of determining maximum power achieved by the system under these conditions. The current values obtained in these simulations are mainly used as a guide in choosing the distribution of power best suited to be used by the service electrical network and the determination of electrical characteristics requirements that the equipment should possess in order to meet the nominal conditions and support the possible faults that can affect the system. The satisfactory results obtained in the simulations of the computer models designed to represent the grounding schemes and equipment belonging to the service electrical network used by sounding rockets, presented in this paper indicates that the models are consistent and appropriate to the purposes intended.

Esta tese tem o objetivo de analisar o município de São José dos Campos sob a perspectiva de um novo espaço da produção industrial. Na cidade, os processos de inovação tecnológica cumprem a lógica produtiva estabelecida em meados do século XX, quando o conhecimento científico foi com mais intensidade incorporado aos processos de produção. Porém, foi em meio à Segunda Guerra Mundial que, a exemplo de outros países, o governo brasileiro inicia um projeto de criação de uma base científica e tecnológica com vistas no desenvolvimento da indústria bélica e de setores correlatos, escolhendo o município para concretizá-lo. Nesta tese, o município é reconhecido como o centro da tecnologia aeroespacial brasileira, cujo núcleo composto pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), pelo Comando-Geral de Tecnologia Aeroespacial (CTA), pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e pela Empresa Brasileira de Aeronáutica S.A (Embraer) reproduz características semelhantes aos principais centros de inovação tecnológica do mundo. Por meio dessas instituições, o município estabelece interações com diversas localidades do País e com outros países do continente americano, da Ásia, da Europa e da África. Neste contexto de interações, verificase a demanda pelos cursos de pós-graduação oferecidos pelo ITA e pelo INPE por parte de profissionais provenientes de outras regiões do País e de outros países para o aperfeiçoamento em áreas correspondentes à Engenharia Aeronáutica ou às Ciências Espaciais, bem como o desenvolvimento de projetos, por essas instituições, em parceria com instituições estrangeiras. É ainda por meio do ITA e do INPE que é preparada grande parte da mão-de-obra qualificada que atende o setor, numa evidente demonstração de sinergia entre essas instituições e empresas locais. A quantificação de empresas do setor aeroespacial mostra que o município abriga o maior número de empresas produtoras dos insumos utilizados no processo de fabricação de aeronaves em todo o País. Quando considerados os indicadores de ciência, tecnologia e inovação tecnológica, verifica-se que o município, representado pelo ITA e pelo INPE, está entre os de maior produção científica do estado de São Paulo, e que, apesar do reduzido número de depósitos de registro de patentes, o setor vem apresentando esforços neste sentido, demonstrando um aumento da capacidade de transformar os avanços científicos em inovações para o setor. / The aim of this thesis is to analyse the city of São José dos Campos as a new space for industrial production. In this city, the technological processes follow the productive logic established in the middle of the 20th century, when scientific knowledge was intensely incorporated to production processes. However, it was during the Second World War that, as in many other countries, the Brazilian government initiated a project to create a scientific and technological base with the intention to develop national arms industries and other similar sectors and elected the city of São José dos Campos wherein to materialise it. In this thesis, the city is assumed as the Brazilian aerospace centre, whose core, formed by the Institute of Aeronautical Technology (ITA), by the General Command of Aerospace Technology (CTA), by the National Institute for Space Research (INPE) and by the Brazilian Aeronautics Company S.A. (Embraer), has similar characteristics to the ones seen in the main centres of technological innovation in the world. Through these institutions, the municipality established the exchange of knowledge with several other regions in the country with other countries in the American continent, Europe, Asia and Africa. In this context of exchange, it is noticed that there is demand by national and international professionals for postgraduate courses offered by ITA and INPE in areas related to Aeronautic Engineering or Spatial Sciences, as well as the development of projects between these and international institutions. It is also through ITA and INPE that the specialised work force in the sector is trained, showing that there is a synergy between them and local companies. The calculation of the number of companies in the aerospace sector has shown that the municipality of São José dos Campos has the largest input in the production process of airplanes in the whole country. When scientific and technological data are analysed, it is verified that the municipality, represented by ITA and INPE, is among the regions with the largest amount of scientific production in the State of São Paulo, and that, despite the reduced number of deposited patents, the sector has invested in this area and has shown an increase in the capacity to transform scientific development in innovations for the sector.

Orientador : Samuel Siqueira Bueno, Maria Beatriz F. de Toledo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-07-31T23:11:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Maeta_SilvioMano_M.pdf: 6259937 bytes, checksum: a174c0c5edfad058b34e02ac7e7970c9 (MD5) Previous issue date: 2001 / Resumo: Veículos aéreos semi-autônomos não tripulados apresentam um grande potencial, ainda pouco explorado, para aplicações de pesquisa e inspeção aérea através da coleta de informações do ambiente. Tais veículos permitem que o usuário possa definir a área a ser sobrevoada, a resolução temporal e espacial dos dados que devem ser obtidos e o tipo de sensor mais adequado para cada tipo de tarefa. Contudo, o desenvolvimento deste tipo de veículo é uma atividade bastante complexa pois envolve de um lado a integração de um grande número de componentes de hardware de diferentes tipos (computadores, sensores, atuadores, link de transmissão de dados) e por outro lado o desenvolvimento do software responsável por realizar em tempo real tanto a comunicação destes dispositivos quanto o seu uso para o controle e navegação do veículo. A definição e estabelecimento de uma arquitetura, tanto de hardware quanto de software, é o elemento básico para se realizar o desenvolvimento de uma infra-estrutura integrada adequada, capaz de suportar a operação autônoma do veículo robótico. O objetivo desta dissertação é apresentar o desenvolvimento da infra-estrutura embarcada do Projeto AURORA, que visa o desenvolvimento de dirigíveis não tripulados, com elevados graus de autonomia, para aplicações de inspeção aérea. Esta dissertação aborda: os elementos de hardware utilizados no sistema embarcado; as soluções encontradas para se realizar a integração dos mesmos e; o software embarcado, responsável por realizar o tratamento de dados sensoriais, a geração de comandos para atuadores e que, também, provê o suporte para o desenvolvimento, testes e validação de algoritmos de controle e navegação. O desenvolvimento de software foi feito utilizando-se as mais modernas técnicas de engenharia de software, que permitiram um processo acelerado de implementação e testes. A infra-estrutura desenvolvida foi validada através de vôos reais, onde o dirigível era controlado remotamente e também através de vôos semi-automáticos. Os dados de telemetria, além de permitirem o acompanhamento em tempo real dos vôos também foram utilizados em uma análise posterior, validando o correto funcionamento do sistema embarcado do dirigível. A principal contribuição desse trabalho foi o desenvolvimento de um sistema embarcado próprio para ser utilizado em sistemas robóticos autônomos, validado experimentalmente através da utilização em condições reais de operação. Os resultados mais relevantes são: sistema embarcado próprio para o desenvolvimento de sistemas robóticos autônomos, o que inclui a definição do hardware e a integração dos diversos sensores embarcados; software embarcado de tempo real dedicado e; infra-estrutura de simulação para a realização de testes dos algoritmos de controle e navegação / Abstract: Unmanned semi-autonomous aerial vehicles present a great and unexplored potential in aerial inspection and research, collecting data &om the environment. Such vehicles allow the user to define the region that must be monitored, data spatial and temporal resolution in which the data must be acquired, and the most adequate type of sensor for each kind of mlSSlon. However, the development ofsuch kind ofvehicle is a very complex task because it involves on one hand the integration of a great number of different hardware devices (computers, sensors, actuators, data transmission link), and on the other hand the development of the software responsible for executing, in real-time, the communication between these devices, and also for providing the control and navigation capability for the vehicle. The definition and the establishment of an architecture, both hardware and software, is the basic element to do the development of an adequate integrated intTastructure, capable of supporting the autonomous operation of the robotic vehicle. The main objective of this text is to present the developrnent of the ernbedded infrastructure of AURORA's Project, which aims at the development of unmanned airships with high autonomy levels for aerial inspection applications. This text covers the following subjects: hardware devices used in the embedded system; solutions to integrate these devices; and also the embedded software, which in responsible for the treatrnent of sensorial data, generation of commands for the actuators and, also, to provide an environment for the development, test and validation of the control and navigation algorithms. The software development was realized using the most modero software engineering techniques, which allowed an accelerated process of implementation and tests. The validation of the developed infrastructure was made in real flights in which the airship was remotely controlled and also through semi-automatic flights. The collected telemetry data allowed the observation of the flights in real-time and also were used in a posterior analysis, validating the correct functioning of the airship's embedded system. The main contribution of this work was the development of an embedded system appropriate to be used in autonomous robotic systems, which was validated experimentally in real operation conditions. The most relevant results are: a suitable ernbedded system for the development of autonomous robotic systems, including the definition of the embedded hardware and integration of the ernbedded sensors; a dedicated real-time embedded software and; simulation infrastructure that allows the test of control and navigation algorithms / Mestrado / Mestre em Ciência da Computação

In Diesel engines, the internal flow characteristics in the fuel injection nozzles, such as the turbulence level and distribution, the cavitation pattern and the velocity profile affect significantly the air-fuel mixture in the spray and subsequently the combustion process. Since the possibility to observe experimentally and measure the flow inside real size Diesel injectors is very limited, Computational Fluid Dynamics (CFD) calculations are generally used to obtain the relevant information. The work presented within this thesis is focused on the study of cavitation in real size automotive injectors by using a commercial CFD code. It is divided in three major phases, each corresponding to a different complementary objective. The first objective of the current work is to assess the ability of the cavitation model included in the CFD code to predict cavitating flow conditions. For this, the model is validated for an injector-like study case defined in the literature, and for which experimental data is available in different operating conditions, before and after the start of cavitation. Preliminary studies are performed to analyze the effects on the solution obtained of various numerical parameters of the cavitation model itself and of the solver, and to determine the adequate setup of the model. It may be concluded that overall the cavitation model is able to predict the onset and development of cavitation accurately. Indeed, there is satisfactory agreement between the experimental data of injection rate and choked flow conditions and the corresponding numerical solution.This study serves as the basis for the physical and numerical understanding of the problem. Next, using the model configuration obtained from the previous study, unsteady flow calculations are performed for real-size single and multi-hole sac type Diesel injectors, each one with two types of nozzles, tapered and cylindrical. The objective is to validate the model with real automotive cases and to ununderstand in what way some physical factors, such as geometry, operating conditions and needle position affect the inception of cavitation and its development in the nozzle holes. These calculations are made at full needle lift and for various values of injection pressure and back-pressure. The results obtained for injection rate, momentum flux and effective injection velocity at the exit of the nozzles are compared with available CMT-Motores Térmicos in-house experimental data. Also, the cavitation pattern inside the nozzle and its effect on the internal nozzle flow is analyzed. The model predicts with reasonable accuracy the effects of geometry and operating conditions. / Patouna, S. (2012). A CFD STUDY OF CAVITATION IN REAL SIZE DIESEL INJECTORS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/14723 / Palancia

El proceso de combustión es una de las fuentes principales de ruido de los motores Diesel, debido al incremento brusco de la presión que provoca el autoencendido en la cámara de combustión. Este rápido incremento origina un proceso de oscilación de los gases quemados en la cámara de combustión, conocido como fenómeno de resonancia, que se transmite a través del bloque, empeorando la calidad acústica del motor. Existen numerosos procedimientos experimentales, orientados al estudio del ruido provocado por el proceso de combustión de motores Diesel. Sin embargo, su aplicación en el diseño de cámaras de combustión no es idónea, por el coste que supone realizar los prototipos, el montaje y las medidas. Frente a los métodos experimentales, los métodos teóricos son más rápidos y tienen la capacidad de obtener gran cantidad de información espacial y temporal del fenómeno de resonancia. Se emplean principalmente el método de la teoría modal y el método CFD (Computational Fluid Dynamics). El primero permite estimar el comportamiento de los modos de oscilación, pero su uso se limita a cámaras de combustión de geometría cilíndrica. En cuanto al método CFD, puede utilizarse en cámaras de cualquier geometría, sin embargo la predicción de los efectos locales de presión, estimados por los modelos de combustión, no es coherentes con los niveles de oscilación del autoencendido. La presente tesis contribuye al desarrollo de una metodología que mejore los métodos teórico-numéricos, superando sus limitaciones geométricas y predictivas. Esta metodología consiste en simular las condiciones termodinámicas del autoencendido, a partir de focos de presión y temperatura en instante temporal, sin considerar el proceso reactivo de la mezcla aire-combustible. En la primera parte de esta tesis, con la finalidad de simplificar las simulaciones se asume que el proceso de combustión se produce en el punto muerto superior, sin considerar el movimiento del pistón. En base a esta suposición, se estu / Donayre Ramírez, JC. (2012). Estudio CFD de la resonancia en la cámara de combustión de Motores Diesel HDI [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/18292 / Palancia

The current global scenario, in which an ever increasing population with an ever growing transportation needs is coupled with a reduction in the fossil fuel production and increasing human-made pollution derived problems, leads automotive engine manufacturers to constant struggles for fuel consumption and emission reductions while keeping engine performance. One-dimensional simulation codes have become a key tool towards these objectives, but require continued accuracy refinements. Phenomena that were previously thought of a limited importance and could be extremely easily modelled now require the development of new methods to be accounted for. Among these phenomena are the turbocharger mechanical losses and the turbine behaviour under highly pulsating boundary conditions. This work is focused on the improvement of current one-dimensional models, for both mechanical losses prediction and high frequency pulsating flow turbine performance. After reviewing the state-of-the-art in experimental measurement and fast simulation of automotive turbochargers, this work presents first a experimental study of several turbochargers working under both steady-state and unsteady operating conditions, focusing on the general performance of the turbine and the losses in the power transmission between it and the compressor, even including internal pressure measurements in one of the tested units. All the measurements are corrected due to heat transfer, getting the purely adiabatic behaviour. Furthermore, a CFD simulation campaign of a radial turbine has been performed, thus obtaining a detailed description of its internal behaviour under highly pulsating flow. In the light of both the experimental and CFD-simulated results, a quasi-steady mechanical losses and a quasi-bidimensional turbine model have been developed. Both models have been validated using all the experimental and simulated data, proving a prediction accuracy improvements from the results of previous methods. The mechanical losses model offers a clear advantage over the usual practice of using a constant mechanical efficiency value for correcting the manufacturer’s turbocharger map, whereas the turbine model has demonstrated potential for turbine map extrapolation and has improved the instantaneous results over classic onedimensional turbine volute models for frequencies higher than 1000 Hz. Both models have been developed trying to keep a reduced computational cost, ensuring to exploit the specific characteristics of the processors where they are going to be run. / García-Cuevas González, LM. (2014). Experiments and Modelling of Automotive Turbochargers under Unsteady Conditions [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48458 / TESIS

Lately, car manufacturers have been put to a big challenge to reduce the CO2 emission of their entire fleets. Norms of pollutant emissions limit the ways to achieve the desired CO2 emission goals, as some of the solutions that would lead to lower CO2 emission also lead to higher pollutant emission. Waste Heat Recovery (WHR) could be a good solution to lower the CO2 emission of the Internal Combustion Engine (ICE) without increasing the pollutant emission. In the present thesis different WHR strategies are analysed and the results suggested it would be interesting to further study the Brayton cycle machine. Air Brayton Cycle (ABC) represents a way to recover a part of the heat energy of the ICE exhaust gases and transform it into mechanical energy. Recovered mechanical energy would then be returned to the crankshaft of the ICE, thereby reducing the amount of energy that has to be liberated by combustion of fuel which lowers the fuel consumption and CO2 emission. The study of ABC started with an analysis of the ideal cycle in order to obtain the theoretical maximum of the system. The study continued with an analysis of the semi ideal cycle where all losses are taken into account only by two efficiency coefficients. This analysis showed that for the diesel engine efficiency of the ABC is very low because of the low exhaust gas temperature. For the gasoline engine the cycle could be viable when the ICE is working under steady condition and higher load. These conditions could be fulfilled when the vehicle is driven on the highway. Detailed analysis was aimed at determining the cycle main losses. They were determined to be: pumping losses, losses caused by heat transfer and mechanical losses. Taking into account these main losses along with other direct and indirect losses it was concluded that the cycle is not viable for the types of the WHR machines that were considered in this study. In order for the cycle to be viable some other either existing or new machine type should be tested, that would lower the main losses and offer good isentropic and mechanical efficiency for desired conditions. / Últimamente los fabricantes de automóviles se han puesto el gran reto de reducir la emisión de CO2 en la totalidad de sus flotas. Las nuevas normativas para la reducción de las emisiones contaminantes limitan los medios para lograr los objetivos deseados en la emisión de CO2 porque algunas de las soluciones que llevan a la reducción en la emisión de CO2 también dan lugar a un incremento en la emisión de otros contaminantes. La recuperación de calor residual (WHR) podría ser una buena solución para reducir las emisiones de CO2 del motor de combustión interna (ICE) sin poner en peligro la emisión de contaminantes. En la presente Tesis se analizaron diferentes estrategias de WHR y se concluyó que sería interesante estudiar más a fondo la máquina de ciclo Brayton. El Ciclo Brayton de Aire (ABC) permite recuperar una parte del calor de los gases de escape del ICE y transformar este calor en energía mecánica. La energía mecánica recuperada se devuelve al cigüeñal del ICE, reduciendo de ese modo la cantidad de energía que tiene que ser liberada por la combustión del combustible, lo cual permite reducir el consumo de combustible y las emisiones de CO2. En esta Tesis se estudia el ABC mediante un análisis del ciclo ideal con el fin de obtener el máximo teórico del sistema. El modelo se mejora con un análisis del ciclo semi-ideal donde se tienen en cuenta todas las pérdidas mediante el uso de dos coeficientes generales. Este análisis muestra que para el motor diesel la eficiencia del ciclo ABC es muy baja debido a la baja temperatura del gas de escape. Para el motor de gasolina el ciclo podría ser viable cuando el ICE está trabajando bajo condiciones estacionarias y una carga mayor. Estas condiciones se podrían cumplir cuando el vehículo está circulando en autopista. El análisis detallado de este ciclo tiene como objetivo determinar las pérdidas principales de ciclo. Las pérdidas principales se identificaron como: las pérdidas de bombeo, las pérdidas causadas por la transferencia de calor y las pérdidas mecánicas. Teniendo en cuenta estas pérdidas principales junto con otras pérdidas directas e indirectas, se concluyó que el ciclo no es viable para los tipos de máquinas WHR que fueron considerados en este estudio. Para que el ciclo sea viable se tiene que buscar alguna otra máquina existente o un nuevo tipo de máquina que reduzca las principales pérdidas y ofrezca un buen rendimiento isentrópico y mecánico para las condiciones deseadas. / Últimament els fabricants d'automòbils s'han posat el gran repte de reduir l'emissió de CO2 de la totalitat de les seues flotes. Les noves normatives de reducció de les emissions contaminants limiten els mitjans per assolir els objectius desitjats d'emissió de CO2 perquè algunes de les solucions que porten a la reducció en l'emissió de CO2 també donen lloc a un increment a l'emissió de altres contaminants. La recuperació de calor residual (WHR) podria ser una bona solució per reduir les emissions de CO2 del motor de combustió interna (ICE) sense posar en perill l'emissió de contaminants. En la present Tesi s'han analitzat diferents estratègies WHR i es va concloure que seria interessant estudiar més a fons el cicle Brayton. El Cicle Brayton d'Aire (ABC) representa una manera de recuperar una part de la calor dels gasos d'escapament de l'ICE i transformar calor a l'energia mecànica. L'energia mecànica recuperada es retorna al cigonyal de l'ICE reduint d'aquesta manera la quantitat d'energia que ha de ser alliberada per la combustió del combustible permitint la reducció del consum de combustible i les emissions de CO2. En aquesta Tesi s'ha començat estudiant un ABC amb una anàlisi del cicle ideal per tal d'obtenir el màxim teòric del sistema. Este model es millora amb una anàlisi del cicle semiideal on es tenen en compte totes les pèrdues amb tan sols dos coeficients d'eficiència. Aquesta anàlisi va mostrar que per al motor dièsel l'eficiència del cicle ABC és molt baixa a causa de la baixa temperatura del gas d'escapament. Per al motor de gasolina el cicle podria ser viable quan l'ICE està treballant sota condicions estacionàries i una càrrega més gran. Aquestes condicions es podrien complir quan el vehicle està circulant en autopista. L'anàlisi detallada del cicle va tenir com a objectiu determinar les pèrdues principals de cicle. Les pèrdues principals es van identificar com: les pèrdues de bombament, les pèrdues causades per la transferència de calor i les pèrdues mecàniques. Tenint en compte aquestes pèrdues principals juntament amb altres pèrdues directes i indirectes, es va concloure que el cicle no és viable per als tipus de màquines WHR que van ser considerats en aquest estudi. Perquè el cicle puga ser viable s'ha de buscar alguna altra màquina existent o un nou tipus de màquina que puga reduir les principals pèrdues i puga oferir un bon rendiment isentròpic i mecànic per a les condicions desitjades. / Kleut, P. (2016). Recuperation of the exhaust gases energy using a Brayton cycle machine [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/76807 / TESIS

Regulations for ICE-based transportation in the EU seek carbon dioxide emissions lower than 95 g CO2/km by 2020. In order to fulfill these limits, improvements in vehicle fuel consumption have to be achieved. One of the main losses of ICEs happens in the exhaust line. Internal combustion engines transform chemical energy into mechanical energy through combustion; however, only about 15-32% of this energy is effectively used to produce work, while most of the fuel energy is wasted through exhaust gases and coolant. Therefore, these sources can be exploited to improve the overall efficiency of the engine. Between these sources, exhaust gases show the largest potential of Waste Heat Recovery (WHR) due to its high level of exergy. Regarding WHR technologies, Rankine cycles are considered as the most promising candidates for improving Internal Combustion Engines. However, the implementation of this technology in modern passenger cars requires additional features to achieve a compact integration and controllability in the engine. While industrial applications typically operates in steady state operating points, there is a huge challenge taking into account its impact in the engine during typical daily driving profiles. This thesis contributes to the knowledge and characterization of an Organic Rankine Cycle coupled with an Internal Combustion Engine using ethanol as working fluid and a swash-plate expander as expansion machine. The main objective of this research work is to obtain and quantify the potential of Organic Rankine Cycles for the use of residual energy in automotive engines. To do this, an experimental ORC test bench was designed and built at CMT (Polytechnic University of Valencia), which can be coupled to different types of automotive combustion engines. Using these results, an estimation of the main variables of the cycle was obtained both in stationary and transient operating points. A potential of increasing ICE mechanical efficiency up to 3.7% could be reached at points of high load installing an ORC in a conventional turbocharged gasoline engine. Regarding transient conditions, a slightly simple and robust control based on adaptive PIDs, allows the control of the ORC in realistic driving profiles. High loads and hot conditions should be the starting ideal conditions to test and validate the control of the ORC in order to achieve high exhaust temperatures that justify the feasibility of the system. In order to deepen in the viability and characteristics of this particular application, some theoretical studies were done. A 1D model was developed using LMS Imagine.Lab Amesim platform. A potential improvement of 2.5% in fuel conversion efficiency was obtained at the high operating points as a direct consequence of the 23.5 g/kWh reduction in bsfc. To conclude, a thermo-economic study was developed taking into account the main elements of the installation costs and a minimum Specific Investment Cost value of 2030 €/kW was obtained. Moreover, an exergetic study showed that a total amount of 3.75 kW, 36.5% of exergy destruction rate, could be lowered in the forthcoming years, taking account the maximum efficiencies considering technical restrictions of the cycle components. / Las normativas anticontaminantes para el transporte propulsado por motores de combustión interna alternativos en la Unión Europea muestran límites de emisión menores a 95 g CO2/km para el año 2020. Con el fin de cumplir estos límites, deberán ser realizadas mejoras en el consumo de combustible en los vehículos. Una de las principales pérdidas en los Motores de Combustión Interna Alternativos (MCIA) ocurre en la línea de escape. Los MCIA transforman la energía química en energía mecánica a través de la combustión; sin embargo, únicamente el 15-32% de esta energía es eficazmente usada para producir trabajo, mientras que la mayor parte es desperdiciada a través de los gases de escape y el agua de refrigeración del motor. Por ello, estas fuentes de energía pueden ser utilizadas para mejorar la eficiencia global del vehículo. De estas fuentes, los gases de escape muestran un potencial mayor de recuperación de energía residual debido a su mayor contenido exergético. De todos los tipos de Sistemas de Recuperación de Energía Residual, los Ciclos Rankine son considerados como los candidatos más prometedores para mejorar la eficiencia de los MCIA. Sin embargo, la implementación de esta tecnología en los vehículos de pasajeros modernos requiere nuevas características para conseguir una integración compacta y una buena controlabilidad del motor. Mientras que las aplicaciones industriales normalmente operan en puntos de operación estacionarios, en el caso de los vehículos con MCIA existen importantes retos teniendo en cuenta su impacto en el modo de conducción cotidianos. Esta Tesis contribuye al conocimiento y caracterización de un Ciclo Rankine Orgánico acoplado con un Motor de Combustión Interna Alternativo utilizando etanol como fluido de trabajo y un expansor tipo Swash-plate como máquina expansora. El principal objetivo de este trabajo de investigación es obtener y cuantificar el potencial de los Ciclos Rankine Orgánicos (ORC) para la recuperación de la energía residual en motores de automoción. Para ello, una instalación experimental con un Ciclo Rankine Orgánico fue diseñada y construida en el Instituto Universitario "CMT - Motores Térmicos" (Universidad Politécnica de Valencia), que puede ser acoplada a diferentes tipos de motores de combustión interna alternativos. Usando esta instalación, una estimación de las principales variables del ciclo fue obtenida tanto en puntos estacionarios como en transitorios. Un potencial de mejora en torno a un 3.7 % puede ser alcanzada en puntos de alta carga instalando un ORC en un motor gasolina turboalimentado. Respecto a las condiciones transitorias, un control sencillo y robusto basado en PIDs adaptativos permite el control del ORC en perfiles de conducción reales. Las condiciones ideales para testear y validar el control del ORC son alta carga en el motor comenzando con el motor en caliente para conseguir altas temperaturas en el escape que justifiquen la viabilidad de estos ciclos. Para tratar de profundizar en la viabilidad y características de esta aplicación particular, diversos estudios teóricos fueron realizados. Un modelo 1D fue desarrollado usando el software LMS Imagine.Lab Amesim. Un potencial de mejora en torno a un 2.5% en el rendimiento efectivo del motor fue obtenido en condiciones transitorias en los puntos de alta carga como una consecuencia directa de la reducción de 23.5 g/kWh del consumo específico. Para concluir, un estudio termo-económico fue desarrollado teniendo en cuenta los costes de los principales elementos de la instalación y un valor mínimo de 2030 €/kW fue obtenido en el parámetro de Coste Específico de inversión. Además, el estudio exergético muestra que un total de 3.75 kW, 36.5 % de la tasa de destrucción total de exergía, podría ser reducida en los años futuros, teniendo en cuenta las máximas eficiencias considerando restricciones técnicas en los componentes del ciclo. / Les normatives anticontaminants per al transport propulsat per motors de combustió interna alternatius a la Unió Europea mostren límits d'emissió menors a 95 g·CO2/km per a l'any 2020. Per tal d'acomplir aquests límits, s'hauran de realitzar millores al consum de combustible dels vehicles. Una de les principals pèrdues als Motors de combustió interna alternatius (MCIA) ocorre a la línia d'escapament. Els MCIA transformen l'energia química en energia mecànica a través de la combustió; però, únicament el 15-32% d'aquesta energia és usada per produir treball, mentre que la major part és desaprofitada a través dels gasos d'escapament i l'aigua de refrigeració del motor. Per això, aquestes fonts d'energia poden ser utilitzades per millorar l'eficiència global del vehicle. Considerant aquestes dues fonts d'energia, els gasos d'escapament mostren un potencial major de recuperació d'energia residual debut al seu major contingut exergètic. De tots els tipus de Sistemes de Recuperació d'Energia Residual, els Cicles Rankine són considerats com els candidats més prometedors per millorar l'eficiència dels MCIA. No obstant, la implementació d'aquesta tecnologia en els vehicles de passatgers moderns requereix un desenvolupament addicional per aconseguir una integració compacta i una bona controlabilitat del motor. Mentre que les aplicacions industrials normalment operen en punts d'operació estacionaris, en el cas dels vehicles amb MCIA hi han importants reptes a solucionar tenint en compte el funcionament en condicions variables del motor i el seu impacte en la manera de conducció quotidiana del usuari. Aquesta Tesi contribueix al coneixement i caracterització d'un Cicle Rankine Orgànic (ORC) acoblat amb un motor de combustió interna alternatiu (MCIA) utilitzant etanol com a fluid de treball i un expansor tipus Swash-plate com a màquina expansora. El principal objectiu d'aquest treball de recerca és obtenir i quantificar el potencial dels ORCs per a la recuperació de l'energia residual en motors d'automoció. Per aconseguir-ho, una instal·lació experimental amb un ORC va ser dissenyada i construïda a l'Institut "CMT- Motores Térmicos" (Universitat Politècnica de València). Esta installació pot ser acoblada a diferents tipus de MCIAs. Mitjançant assajos experimentals en aquesta installació, una estimació de les principals variables del cicle va ser obtinguda tant en punts estacionaris com en punts transitoris. Un potencial de millora al voltant d'un 3.7% pot ser aconseguida en punts d'alta càrrega instal·lant un ORC acoblat a un motor gasolina turboalimentat. Pel que fa a les condicions transitòries, un control senzill i robust basat en PIDs adaptatius permet el control del ORC en perfils de conducció reals. Les condicions ideals per a testejar i validar el control de l'ORC són alta càrrega al motor començant amb el motor en calent per aconseguir altes temperatures d'escapament que justifiquen la viabilitat d'aquests cicles. Per tractar d'aprofundir en la viabilitat i característiques d'aquesta aplicació particular, diversos estudis teòrics van ser realitzats. Un model 1D va ser desenvolupat usant el programari LMS Imagine.Lab Amesim. Un potencial de millora al voltant d'un 2.5% en el rendiment efectiu del motor va ser obtingut en condicions transitòries en els punts d'alta càrrega com una conseqüència directa de la reducció de 23.5 g/kWh al consum específic. Per concloure, un estudi termo-econòmic va ser desenvolupat tenint en compte els costos dels principals elements de la installació i un valor mínim de 2030 €/kW va ser obtingut en el paràmetre del Cost Específic d'Inversió. A més, l'estudi exergètic mostra que un total de 3.75 kW, 36.5% de la taxa de destrucció total d'exergia, podria ser recuperat en un pròxim, considerant restriccions tècniques en els components del cicle i tenint en compte les màximes eficiències que es poden aconseguir. / Royo Pascual, L. (2017). Study of Organic Rankine Cycles for Waste Heat Recovery in Transportation Vehicles [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/84013 / TESIS

From the last decades of the 20th century, internal combustion engines have undergone a continuous improvement process aimed to the increase of their efficiency and decrease of the pollutants emissions. The reduction of the availability of fossil fuel and the increase of human-made pollution observed in the last decades is leading worldwide to more stringent emission standards that make the engine manufacturers to constantly look for fuel consumption and emission reductions while keeping engine performance. To comply with current and incoming emission regulations, the exhaust line of internal combustion engines has been gradually complicated by the presence of aftertreatment systems. Among them, the particulate filter is the device in charge of abating the emission of soot in the atmosphere. Concerning compression ignition engines, diesel particulate filters (DPF) were first commercially utilized in significant numbers in passenger car and heavy-duty engines since the beginning of the 21st century. Euro 6 emission standards limits the emitted particulate matter from direct injection engines, thus extending the use of particulate filters also to direct injection gasoline engines. A deep knowledge of the phenomena happening inside the DPF is required for the correct understanding of the behaviour of this system and its interaction with the engine. The precise knowledge of the filtration and pressure drop processes is mandatory for the design of the particulate filter and is also essential to wisely think up and analyse solutions aimed to limit the negative impact of the filter on the fuel consumption maintaining its capability of retaining soot particles. Thus, the present work pretends to provide a contribution to the understanding of these phenomena in wall-flow DPFs. The problem has been faced on a computational and experimental basis. A notable part of the work was dedicated to the development and validation of a one-dimensional DPF filtration model to be coupled with the existing pressure drop model. The model was implemented in OpenWAM¿, the open-source gas dynamics software for internal combustion engines and components computation developed at CMT - Motores Térmicos. The developed computational tool was applied to the assessment of the aftertreatment (DOC&DPF) volume downsizing potential in post- and pre-turbo aftertreatment configuration. The study is completed with experimental analysis to support theoretical insights discussing how the soot deposition profile and the particulate layer properties impact on the DPF pressure drop. / Desde las últimas décadas del siglo XX, se ha producido un proceso de mejora continua de los motores de combustión interna alternativos con el fin de aumentar su eficiencia y reducir las emisiones contaminantes. La reducción de la disponibilidad de combustibles fósiles y el incremento de la polución de origen antropogénico observados en las ultimas décadas ha provocado el progresivo endurecimiento de las normativas anticontaminación a nivel mundial obligando a los fabricantes de motores a buscar la reducción continua del consumo de combustible y emisiones, manteniendo las prestaciones del motor. El cumplimiento de las actuales y futuras normativas anticontaminación requiere de la instalación de diversos sistemas de postratamiento de gases en la línea de escape de los motores de combustión interna alternativos, aumentando su complejidad. Entre estos sistemas, el filtro de partículas es el equipo encargado de la reducción de la emisión de hollín a la atmósfera. Con respeto a los motores de encendido por compresión, los filtros de partículas diésel se implementaron por primera vez de forma masiva en vehículos de pasajeros y vehículos pesados a principio del siglo XXI. La normativa anti contaminación Euro 6 limita las emisiones de partículas de los motores de inyección directa, extendiendo el uso de filtros de partículas a los motores de inyección directa de gasolina. Es necesario tener un conocimiento profundo de los fenómenos que tienen lugar en el DPF para comprender el comportamiento de este sistema y su interacción con el motor. El conocimiento de los procesos de filtrado y perdida de presión es vital para el diseño del filtro de partículas y resulta esencial para encontrar y analizar soluciones que ayuden a limitar el impacto negativo del DPF sobre el consumo de combustible sin perder la capacidad de retener partículas de hollín. En este contexto, este trabajo pretende aportar una contribucción a la comprensión de estos fenómenos en filtros de partículas de flujo de pared. Esta tarea se ha planteado desde un punto de vista computacional y experimental. Parte importante de este trabajo ha consistido en el desarrollo y validación de un modelo de filtrado unidimensional de DPF que se ha acoplado con el modelo de caida de presión ya existente. El modelo se ha implementado en OpenWAM¿, el software de libre acceso para el cálculo fluidodinámico de motores de combustión interna y sus componentes desarrollado en CMT - Motores Térmicos. La herramienta computacional desarrollada se ha aplicado a la evaluación del potencial de reducción de volumen de sistemas de postratamiento (DOC&DPF) en configuraciones post- y pre-turbo. Este estudio se ha completado con un análisis experimental para dar respaldo a los conceptos teóricos empleados discutiendo como el perfil de deposición del hollín y las propiedades de la capa de partículas afectan a la perdida de presión del DPF. / Des les últimes dècades del segle XX, s'ha produït un procés de millora contínua dels motors de combustió interna alternatius amb l'objectiu d'augmentar la seua eficiència i reduir les emissions contaminants. La reducció de la disponibilitat de combustibles fòssils i l'increment de la polució d'origen antropòlogic observats en les últimes dècades ha provocat que les normatives anticontaminació s'han fet més rígides a nivell mundial, obligant als fabricants de motors a buscar la reducció contínua del consum de combustibles i emissions, mantenint les prestacions dels motors. El cumpliment de les normes anticontaminació actuals i futures, requereixen de l'instalació de diversos sistemes de post-tractament de gasos a l'eixida dels motors de combustió interna alternatius, llavors augmentant la complexitat. Entre aquestos sistemes, el filtre de partícules es l'equip encarregat de la reducció de les partícules de sutge a l'atmosfera. Respecte als motors d'encès per compressió, els filtres de partícules van instalar-se de manera massiva als vehicles de passatgers i vehicles pesats al principi del segle XXI. La normativa anti contaminació Euro 6 limita les emissions de partícules dels motors d'inyecció directa, estenent l'ús del filtre de partícules als motors d'injecció directa de gasolina. És necessari tindre un coneixement dels fenòmens que tenen lloc al DPF per a comprendre el comportament del sistema i la seua interacció amb el motor. El coneixement dels processos de filtrat i la pèrdua de pressió és vital per al diseny del filtre de partícules i resulta essencial per a trobar i analitzar les solucions que ajuden a limitar l'impacte negatiu del DPF sobre el consum de combustible sense perdre la capacitat de retenir partícules de sutge. En aquest context, el projecte pretén aportar una contribució a la comprensió d'aquestos fenòmens en els filtres de partícules de flux de paret. Aquesta feina s'ha plantejat des d'un punt de vista computacional i experimental. Part important d'aquest treball ha consistit en el desenvolupament i validació d'un model de filtrat unidimensional de DPF que s'ha acoplat a un model de pèrdua de pressió existent. El model s'ha implementat en OpenWAM¿, el software de lliure accés per al cálcul fluidodinámic de motors de combustió interna i els seus components desenvolupats al CMT - Motores Térmicos. La ferramenta computacional desenvolupada s'ha aplicat a la evaluació del potencial de reducció del volum de sistemes de post tractament (DOC&DPF) en les configuracions post- i pre-turbo. Aquest estudi s'ha completat amb una anàlisi experimental per a donar suport als concepts teòrics emprats discutint com el perfil de la disposició de sutge i les propietats de la capa de partícules que afecten a la pèrdua de pressió del DPF. / Angiolini, E. (2017). Contribution to the understanding of filtration and pressure drop phenomena in wall-flow DPFs [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86157 / TESIS

Contamination is becoming an important problem in great metropolitan areas. A large portion of the contaminants is emitted by the vehicle fleet. At European level, as well as in other economical areas, the regulation is becoming more and more restrictive. Euro regulations are the best example of this tendency. Specially important are the emissions of nitrogen oxide (NOx) and Particle Matter (PM). Two different strategies exist to reduce the emission of pollutants. One of them is trying to avoid their creation. Modifying the combustion process by means of different fuel injection laws or controlling the air regeneration are the typical methods. The second set of strategies is focused on the contaminant elimination. The NOx are reduced by means of catalysis and/or reducing atmosphere, usually created by injection of urea. The particle matter is eliminated using filters. This thesis is focused in this matter. Most of the strategies to reduce the emission of contaminants penalise fuel consumption. The particle filter is not an exception. Its installation, located in the exhaust duct, restricts the pass of the air. It increases the pressure along the whole exhaust line before the filter reducing the performance. Optimising the filter is then an important task. The efficiency of the filter has to be good enough to obey the contaminant normative. At the same time the pressure drop has to be as low as possible to optimise fuel consumption and performance. The objective of the thesis is to find the relation between the micro-structure and the macroscopic properties. With this knowledge the optimisation of the micro-structure is possible. The micro-structure of the filter mimics acicular mullite. It is created by procedural generation using random parameters. The relation between micro-structure and the macroscopic properties such as porosity and permeability are studied in detail. The flow field is solved using LabMoTer, a software developed during this thesis. The formulation is based on Lattice Botlzmann Methods, a new approach to simulate fluid dynamics. In addition, Walberla framework is used to solve the flow field too. This tool has been developed by Friedrich Alexander University of Erlangen Nürnberg. The second part of the thesis is focused on the particles immersed into the fluid. The properties of the particles are given as a function of the aerodynamic diameter. This is enough for macroscopic approximations. However, the discretization of the porous media has the same order of magnitude than the particle size. Consequently realistic geometry is necessary. Diesel particles are aggregates of spheres. A simulation tool is developed to create these aggregated using ballistic collision. The results are analysed in detail. The second step is to characterise their aerodynamic properties. Due to the small size of the particles, with the same order of magnitude than the separation between molecules of air, the fluid can not be approximated as a continuous medium. A new approach is needed. Direct Simulation Monte Carlo is the appropriate tool. A solver based on this formulation is developed. Unfortunately complex geometries could not be implemented on time. The thesis has been fruitful in several aspects. A new model based on procedural generation has been developed to create a micro-structure which mimics acicular mullite. A new CFD solver based on Lattice Boltzmann Methods, LabMoTer, has been implemented and validated. At the same time it is proposed a technique to optimized setup. Ballistic agglomeration process is studied in detail thanks to a new simulator developed ad hoc for this task. The results are studied in detail to find correlation between properties and the evolution in time. Uncertainty Quantification is used to include the Uncertainty in the models. A new Direct Simulation Monte Carlo solver has been developed and validated to calculate rarefied flow. / La contaminación se está volviendo un gran problema para las grandes áreas metropolitanas, en gran parte debido al tráfico. A nivel europeo, al igual que en otras áreas, la regulación es cada vez más restrictiva. Una buena prueba de ello es la normativa Euro de la Unión Europea. Especialmente importantes son las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) y partículas (PM). La reducción de contaminantes se puede abordar desde dos estrategias distintas. La primera es la prevención. Modificar el proceso de combustión a través de las leyes de inyección o controlar la renovación de la carda son los métodos más comunes. La segunda estrategia es la eliminación. Se puede reducir los NOx mediante catálisis o atmósfera reductora y las partículas mediante la instalación de un filtro en el conducto de escape. La presente tesis se centra en el estudio de éste último. La mayoría de as estrategias para la reducción de emisiones penalizan el consumo. El filtro de partículas no es una excepción. Restringe el paso de aire. Como consecuencia la presión se incrementa a lo largo de toda la línea reduciendo las prestaciones del motor. La optimización del filtro es de vital importancia. Tiene que mantener su eficacia a la par que que se minimiza la caída de presión y con ella el consumo de combustible. El objetivo de la tesis es encontrar la relación entre la miscroestructura y las propiedades macroscópicas del filtro. Las conclusiones del estudio podrán utilizarse para optimizar la microestructura. La microestructura elegida imita los filtros de mulita acicular. Se genera por ordenador mediante generación procedimental utilizando parámetros aleatorios. Gracias a ello se puede estudiar la relación que existe entre la microestructura y las propiedades macroscópicas como la porosidad y la permeabilidad. El campo fluido se resuelve con LabMoTer, un software desarrollado en esta tesis. Está basado en Lattice Boltzmann, una nueva aproximación para simular fluidos. Además también se ha utilizado el framework Walberla desarrollado por la universidad Friedrich Alexander de Erlangen Nürnberg. La segunda parte de la tesis se centra en las partículas suspendidas en el fluido. Sus propiedades vienen dadas en función del diámetro aerodinámico. Es una buena aproximación desde un punto de vista macroscópico. Sin embargo éste no es el caso. El tamaño de la discretización requerida para calcular el medio poroso es similar al tamaño de las partículas. En consecuencia se necesita simular geometrías realistas. Las partículas Diesel son agregados de esferas. El proceso de aglomeración se ha simulado mediante colisión balística. Los resultados se han analizado con detalle. El segundo paso es la caracterización aerodinámica de los aglomerados. Debido a que el tamaño de las partículas precursoras es similar a la distancia entre moléculas el fluido no puede ser considerado un medio continuo. Se necesita una nueva aproximación. La herramienta apropiada es la Simulación Directa Monte Carlo (DSMC). Por ello se ha desarrollado un software basado en esta formulación. Desafortunadamente no ha habido tiempo suficiente como para implementar condiciones de contorno sobre geometrías complejas. La tesis ha sido fructífera en múltiples aspectos. Se ha desarrollado un modelo basado en generación procedimental capaz de crear una microestructura que aproxime mulita acicular. Se ha implementado y validado un nuevo solver CFD, LabMoTer. Además se ha planteado una técnica que optimiza la preparación del cálculo. El proceso de aglomeración se ha estudiado en detalle gracias a un nuevo simulador desarrollado ad hoc para esta tarea. Mediante el análisis estadístico de los resultados se han planteado modelos que reproducen la población de partículas y su evolución con el tiempo. Técnicas de Cuantificación de Incertidumbre se han empleado para modelar la dispersión de datos. Por último, un simulador basado / La contaminació s'està tornant un gran problema per a les grans àrees metropolitanes, en gran part degut al tràfic. A nivell europeu, a l'igual que en atres àrees, la regulació és cada volta més restrictiva. Una bona prova d'això és la normativa Euro de l'Unió Europea. Especialment importants són les emissions d'òxits de nitrogen (NOX) i partícules (PM). La reducció de contaminants se pot abordar des de dos estratègies distintes. La primera és la prevenció. Modificar el procés de combustió a través de les lleis d'inyecció o controlar la renovació de la càrrega són els mètodos més comuns. La segona estratègia és l'eliminació. Se pot reduir els NOX mediant catàlisis o atmòsfera reductora i les partícules mediant l'instalació d'un filtre en el vas d'escap. La present tesis se centra en l'estudi d'este últim. La majoria de les estratègies per a la reducció d'emissions penalisen el consum. El filtre de partícules no és una excepció. Restringix el pas d'aire. Com a conseqüència la pressió s'incrementa a lo llarc de tota la llínea reduint les prestacions del motor. L'optimisació del filtre és de vital importància. Ha de mantindre la seua eficàcia a la par que que es minimisa la caiguda de pressió i en ella el consum de combustible. L'objectiu de la tesis és trobar la relació entre la microescritura i les propietats macroscòpiques del filtre. Les conclusions de l'estudi podran utilisar-se per a optimisar la microestructura. La microestructura elegida imita els filtres de mulita acicular. Se genera per ordenador mediant generació procedimental utilisant paràmetros aleatoris. Gràcies ad això es pot estudiar la relació que existix entre la microestructura i les propietats macroscòpiques com la porositat i la permeabilitat. El camp fluït se resol en LabMoTer, un software desenrollat en esta tesis. Està basat en Lattice Boltzmann, una nova aproximació per a simular fluïts. Ademés també s'ha utilisat el framework Walberla, desentollat per l'Universitat Friedrich Alexander d'Erlangen Nürnberg. La segona part de la tesis se centra en les partícules suspeses en el fluït. Les seues propietats venen donades en funció del diàmetro aerodinàmic. És una bona aproximació des d'un punt de vista macroscòpic. No obstant este no és el cas. El tamany de la discretisació requerida per a calcular el mig porós és similar al tamany de les partícules. En conseqüència es necessita simular geometries realistes. Les partícules diésel són agregats d'esferes. El procés d'aglomeració s'ha simulat mediant colisió balística. Els resultats s'han analisat en detall. El segon pas és la caracterisació aerodinàmica dels aglomerats. Degut a que el tamany de les partícules precursores és similar a la distància entre molècules el fluït no pot ser considerat un mig continu. Se necessita una nova aproximació. La ferramenta apropiada és la Simulació Directa Monte Carlo (DSMC). Per això s'ha desenrollat un software basat en esta formulació. Malafortunadament no ha hagut temps suficient com per a implementar condicions de contorn sobre geometries complexes. La tesis ha segut fructífera en múltiples aspectes. S'ha desenrollat un model basat en generació procedimental capaç de crear una microestructura que aproxime mulita acicular. S'ha implementat i validat un nou solver CFD, LabMoTer. Ademés s'ha plantejat una tècnica que optimisa la preparació del càlcul. El procés d'aglomeració s'ha estudiat en detall gràcies a un nou simulador desenrollat ad hoc per ad esta tasca. Mediant l'anàlisis estadístic dels resultats s'han plantejat models que reproduixen la població de partícules i la seua evolució en el temps. Tècniques de Quantificació d'Incertea s'han empleat per a modelar la dispersió de senyes. Per últim, un simulador basat en DSMC s'ha desenrollat per a calcular fluïts rarificats. / García Galache, JP. (2017). Study of the flow field through the wall of a Diesel particulate filter using Lattice Boltzmann Methods [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90413 / TESIS