Para evaluar la eficiencia energética del edificio hace falta hacer una simulación energética del mismo. Una simulación energética implica un cálculo más detallado de los procesos de transferencia de calor que existen en el edificio. Y uno de los factores que más influyen en el comportamiento térmico del edificio es la cantidad de radiación directa solar que llega a los mismos. En la siguiente tesis doctoral se analizan las distintas metodologías que utilizan los programas de simulación existentes para el cálculo de radiación y sombras sobre el edificio. Como aportación a esta campo se estudia la aplicación del método llamado "Shadow Volumes" en este tipo de aplicaciones, con lo que se obtienen unos cálculos más rápidos y precisos de sombras sobre el edificio, y con ello una estimación más exacta a la radiación incidente sobre los mismos. / Sarabia Escrivà, EJ. (2010). Cálculo de sombras en programas de simulación térmica de edificios [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/7482

El objetivo del sistema de inyección en los motores Diesel es la formación de una mezcla aire-combustible de calidad, de manera que se logre una combustión eficiente a la vez que se minimicen las emisiones contaminantes. Dentro de los parámetros que controlan el proceso de inyección y la formación del chorro, el flujo de cantidad de movimiento se presenta como uno de los más importantes. Parámetros del chorro tan importantes como penetración, ángulo o aire englobado dependen en gran medida de él. Además, desde el punto de vista del flujo interno en la tobera de inyección, la medida de este parámetro aporta mucha más información que simplemente medir el flujo másico, ya que utilizando estas dos medidas, es posible obtener parámetros tan importantes como la velocidad de salida o la sección de paso efectiva. Sin embargo, pese a su demostrada utilidad, la medida del flujo de cantidad de movimiento ha sido muy poco utilizada hasta ahora, debido principalmente a las dificultades que entraña su medida. Los objetivos alcanzados en esta tesis son básicamente dos. Primero, el desarrollo y puesta en marcha de un sistema para la medida del flujo de cantidad de movimiento, el cual está basado en la medida de la fuerza de impacto del chorro. Y segundo y más importante, la utilización de esta medida en el estudio experimental de los procesos de inyección, donde se ha mostrado como una herramienta muy útil a la hora de entender los fenómenos involucrados en el proceso de inyección. Fruto de este trabajo, se deducen importantes conclusiones acerca de la influencia de la geometría de los orificios y el fenómeno de cavitación sobre la inyección. / Gimeno García, J. (2008). Desarrollo y aplicación de la medida del flujo de cantidad de movimiento de un chorro Diesel [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8306

Despite their important advantages in terms of fuel consumption in comparison with gasoline engines, for a long time the characteristic impulsive combustion noise has been one of the main causes why customers are reluctant to buy cars equipped with Diesel engines. This is the main reason for the efforts devoted by car manufacturers to mitigate Diesel engine noise while improving performance and driveability. In spite of all technical improvements, vehicles equipped with High Speed Direct Injection (HSDI) engines still offer a comfort level inferior to gasoline engine vehicles. Noise represents one of the most important aspects in the definition of comfort, and especially combustion noise plays an essential role in the acoustic of a vehicle as, in the case of DI engines, it represents one of the most important noise sources. Thus, the great potential of diesel engines for environment preservation -- due to their lower CO2 emissions -- could be missed. This situation worsens with the current design trends (engine downsizing) and the emerging new diesel combustion concepts (Homogeneous Charge Compression Ignition-HCCI, Premixed Charge Compression Ignition-PCCI, etc.) conceived to further reduce NOx and particulate matter to comply with forthcoming legislation, which are intrinsically noisy. Therefore, combustion noise must be considered as an additional essential factor in engine development, together with performance, emissions and driveability. Thus, suitable evaluation procedures that can be integrated into the global engine development process in a timely and cost-effective manner are imperative, both for noise level and sound quality. In this thesis, a procedure, based on the consideration of suitable indicators extracted from in-cylinder pressure, is proposed and validated. Such indicators are obtained from an innovative procedure to decompose in-cylinder pressure signal, so that features associated with combustion and with resonance excitation may be properly identified. / Monelletta, L. (2010). Contribution to the study of combustion noise of automotive Diesel engines [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/10954

La presente tesis está enfocada al estudio del fenómeno de bombeo del turbo-compresor centrífugo, destinado a la sobrealimentación de motores de combustión interna alternativos de automoción. En primera instancia, se ha realizado una investigación del estado del arte actual referente a la sobrealimentación de motores. Así se determinó, entre otras cosas, que el fenómeno de bombeo se ha hecho relevante actualmente debido a la tendencia al downsizing de los motores, y por ende, a la creciente demanda de sobrealimentación. Se han desarrollado metodologías de ensayo que permiten estudiar el fenómeno de bombeo en los sistemas de sobrealimentación. Una de las propuestas es una técnica para provocar el bombeo de forma controlada en banco motor, que consiste en la inyección de aire en el colector de admisión del motor. Esta permite tomar en consideración las condiciones reales de operación del grupo de sobrealimentación. Asimismo, se ha propuesto un método de análisis mediante el espectro de los parámetros medidos, para identificar y determinar de forma precisa el comienzo del fenómeno de bombeo. Los ensayos en transitorios de motor también han tenido su parte relevante, demostrando buena concordancia con el método de inyección de aire. Junto al estudio experimental también ha estado la simulación computacional. Por una parte, la simulación unidimensional mediante un modelo de acción de ondas de presión, permitió representar el fenómeno de bombeo con buena concordancia respecto de la experimentación. Por otra parte, la simulación computacional fluido-dinámica tridimensional [CFD/URANS (Unsteady Reynolds Average Navier-Stokes)], se utilizó para estudiar los patrones de flujo que se desarrollan en el compresor centrífugo, lo que ha ayudado a la comprensión de los factores aerodinámicos implicados. En base a las herramientas experimentales y de modelado desarrolladas se realizó una extensa campaña de estudio del fenómeno de bombeo. / Lang ., RH. (2011). Contribución a la Mejora del Margen de Bombeo en Compresores Centrífugos de Sobrealimentación [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/12331

The aim of this Thesis is to investigate the use of hyaluronic acid as a material for the design of scaffolds aimed at CNS regeneration. The motivation comes from the need of searching for new strategies that allow regeneration in the central nervous system. In degenerative diseases, such as Parkinson's disease, where the progressive loss of neuronal subpopulations occurs, a permissive environment able to support regeneration and connectivity of neurons from the host tissue may be a promising therapy to recover lost functionalities. In this Thesis we have focused on the development of structures able to integrate within the brain, supporting neural cells attachment and survival. We hypothesized that hyaluronic acid provides an enabling environment and appropriate for regeneration due to its biocompatibility and diverses physiological applications. Biocompatible hydrogels based on modified hyaluronic acid were synthesized. Covalently crosslinked hyaluronic acid hydrogels, alone or in combination with acrylic polymers, were synthesized and permitted to develop different porous structures which may serve in different applications as cell supply, cell repopulation or tissue regeneration. Highly porous with interconnected spherical pores, hollow tubes or multichanneled scaffolds were developed. The processes allow for a wide range of shapes for different applications within the scope of central nervous system regeneration. Furthermore, in vitro culture of human cell lines together with biomaterials was performed. A human microvascular endothelial cell line (hCMEC/D3) and a human glioma cell line (U373) were chosen for the studies. Experiments were focused on the interaction between hyaluronan based scaffolds and those cell lines composing the blood-brain-barrier (BBB) in the central nervous system. Biocompatibility, viability and phenotype characteristics were assessed. / Baiget Orts, MA. (2012). HYALURONAN BASED BIOMATERIALS FOR CENTRAL NERVOUS TISSUE REGENERATION [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/14576

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]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/14723

El propósito de la presente tesis doctoral es estudiar el efecto de la degradación térmica, biológica y fotolítica en la polilactida (PLA) para contribuir a la caracterización de este polímero biodegradable bajo diferentes condiciones o entornos. Este polímero procede de fuentes renovables y está considerado un excelente candidato para sustituir a otros materiales poliméricos con escasa degradabilidad. En este estudio se describen los mecanismos que regulan cada tipo de degradación y, lo que es más importante, cómo cada uno de ellos afecta a la variación de la masa molar del PLA. La monitorización del descenso de masa molar de polilactida se realizó tanto mediante Cromatografía de Permeación en Gel (GPC) como por Viscosimetría. Adicionalmente se utilizó la Espectroscopía Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR) para establecer los mecanismos que controlan la degradación y su efecto en la estructura química de la polilactida. Asimismo, se ha determinado el impacto de cada tipo de degradación en la morfología y en las propiedades térmicas y mecánicas del PLA. La Termogravimetría (TGA) permitió monitorizar los cambios en la estabilidad térmica del material debidos a los diferentes tipos degradación, ulilizando parámetros como la temperatura de máxima velocidad de degradación térmica o la energía de activación. El resultado de la bio y la foto degradación en la superficie del material fue evaluado mediante Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), observándose únicamente cambios debidos a la degradación biológica. Las propiedades viscoelásticas y térmicas se analizaron mediante Análisis Dinámico-Mecánico-Térmico (DMTA), Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) y Microscopía Óptica (OM). Se ha obtenido que los parámetros más relevantes para discernir las diferencias entre los tres procesos de degradación son los relativos al fenómeno de cristalización. Los resultados muestran que cada degradación está controlada por un mecanismo que afecta de diferente forma a la / Santonja Blasco, L. (2012). Contribution to the study of thermal, biological and photo degradation of polylactide [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16470

Road transportation sector faces nowadays the challenge of satisfying the growing demands for mobility and at the same time to reduce its negative impact on environment. The panorama for the future is to reduce to zero the tank-to-wheel emissions levels with electric vehicles. Nevertheless, the extended use and massive production of this kind of vehicles is compromised due to different factors. On the one hand, the technology has to keep evolving in order to improve its reliability and to reduce acquisition costs. And on the other hand, cities, legislations and users have to get ready in order to make an appropriate use of these vehicles. What will happen in short and medium term is the transition from current vehicles, powered by internal combustion engines, to 100% electric cars. For this transition, diesel engines will continue having an extended use, or even more, due to their capacity of accomplishing with emissions legislations with low fuel consumption. To be competitive, diesel engine technology has to continue improving in order to satisfying markets requirements being respectful with environment. Cold start is one of the most problematic combustion phases for diesel engines. During this phase, a large proportion of pollutants are produced within the cylinder due to misfiring and incomplete combustion due to the low engine temperatures. Furthermore, exhaust after-treatment devices work inefficiently since their minimum operation temperatures cannot be reached. In addition to this, at temperatures below 0ºC the possibility of continuous misfiring could actually impede the engine start. This is the combustion phase on which this study has been focused. Different authors have made efforts to give directions in pro of cold start combustion optimization. But these studies are scarce and it is missed a fundamental understanding of how diesel combustion is under this conditions. Knowing this, the planned objective for this thesis is to contribute to the understa / Ramírez Hernández, JG. (2012). Combustion studies for high speed direct injection diesel engines under low temperature cold start conditions [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16690

La presente tesis se ha llevado a cabo en el Instituto de Ingeniería Energética de la Universitat Politècnica de València y durante una estancia en el National Institute of Standards and Technology (NIST). El objetivo principal de la tesis es desarrollar un modelo de alta precisión para intercambiadores de calor de microcanales (MCHX), que tiene que ser útil, en términos de coste computacional, para tareas de diseño. En la opinión del autor, existen algunos inconvenientes cuando los modelos existentes se aplican a algunos diseños recientes de intercambiador de calor, tales como MCHXs, bien de tubos en serpentín o en paralelo. Por lo tanto, la primera etapa de la tesis identifica los fenómenos que tienen el mayor impacto en la precisión de un modelo para MCHX. Adicionalmente, se evaluó el grado de cumplimiento de varias simplificaciones y enfoques clásicos. Con este fin, se desarrolló el modelo de alta precisión Fin2D como una herramienta para llevar a cabo la investigación mencionada. El modelo Fin2D es una herramienta útil para analizar los fenómenos que tienen lugar, sin embargo requiere un gran coste computacional, y por tanto no es útil para trabajos de diseño. Es por ello que en base a los conocimientos adquiridos con el modelo Fin2D, se ha desarrollado un nuevo modelo, el Fin1Dx3. Este modelo tan sólo tiene en cuenta los fenómenos más importantes, reteniendo casi la misma precisión que Fin2D, pero con una reducción en el tiempo de cálculo de un orden de magnitud. Se introduce una novedosa discretización y un esquema numérico único para el modelado de la transferencia de calor del lado del aire. Este nuevo enfoque permite modelar los fenómenos existentes de forma consistente con mayor precisión y con mucho menos simplificaciones que los modelos actuales de la literatura. Por otra parte, se logra un coste razonable de cálculo para el objetivo fijado. La tesis incluye la validación experimental de este modelo tanto para un condensador y un enfriador de gas. Con e / Martínez Ballester, S. (2012). NUMERICAL MODEL FOR MICROCHANNEL CONDENSERS AND GAS COOLERS WITH AN IMPROVED AIR-SIDE APPROACH [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/17453

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]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/18292