This PhD work has been dedicated to the improvement of the modelling of air condensers of both round tube and fins (RTPFs) and Minichannel technologies. The calculation platform employed is IMST-ART. This is a dedicated software for the design of refrigeration, air-conditioning and heat pump equipment following the vapor compression cycle. The model implemented in IMST-ART for condensers and evaporators is the combination of a segment-by-segment approach with the numerical method SEWTLE (Semi Explicit method for Wall Temperature Linked Equations) for the solution of the resulting system of equations. The target of the first part of this thesis was the comparative analysis of the empirical correlations aimed at the evaluation of the heat transfer coefficients and pressure drop in both the air and refrigerant sides of a condenser. The Literature review pointed out the presence of many studies concerning the condensation modelling. Therefore, after selecting the most interesting to compare, the first objective of this first part of the PhD became the identification of a suitable methodology for defining the best combination of correlations for the estimation of the thermo-hydraulic performance of the condensers. After an in-depth analysis of different possibilities, a well-defined methodology was identified as the best for the purpose. In the thesis, it was successfully applied to the identification of the best set of correlations for the heat transfer coefficients and friction factors for both the round-tube and minichannel condensers. The second part of the PhD was targeted to the improvement of the condensation modelling. In particular, the attention was focused on the analysis of the phenomena taking place at the beginning of the condensation process, when the superheated vapor finds the wall of the condenser being at a temperature lower than the refrigerant saturation temperature, i.e. convective condensation superheated vapor zone (CSH zone). It is well known that, in this zone, the condensation starts with some kind of droplet/thin film condensation on the walls. Afterwards, the bulk of the refrigerant flow reaches the saturation temperature and the condensation occurs at saturated conditions. Hence, the PhD thesis has been dedicated to the implementation in the general model for condensers (in IMST-ART software) of this CSH zone, which it was found to have an important effect on the prediction of the wall temperatures distribution in the tested air condensers. Two different numerical solutions were implemented and compared, i.e. Temperature and Enthalpy approaches, and validated against experimental results. Prediction results are very similar, thus the Enthalpy approach was selected because it required lower computational time. The final part of thesis was oriented towards the study of the effect of airflow maldistribution on the performance of air condensers. An innovative experimental methodology for generating and measuring any uneven air velocity profile at the inlet of a heat exchanger was first developed in a dedicated wind tunnel and then applied for the analysis of the performance degradation of one sample of condenser of each RTPFs and Minichannel technologies. Three different velocity profiles were produced and tested along a wide set of operating conditions, including different refrigerant charges and hence subcoolings. The experimental results showed that, although differences in wall temperature distribution were significant, the effect of air maldistribution on the performance of the two tested condensers was small. The improved model was validated against the experimental results and also showed little effect on condenser performance. Finally, the agreement between the results of the simulation and the experimental results was very satisfactory. / Este trabajo de doctorado se ha dedicado a la mejora del modelado de condensadores de aire, con tecnología de tubos y aletas o minicanales. La plataforma de software empleada es IMST-ART, que es un software dedicado a asistir el diseño de equipos de refrigeración, aire acondicionado y bomba de calor, basados en el ciclo de compresión de vapor. El modelo de IMST-ART para condensadores y evaporadores se basa en una aproximación segmento a segmento combinada con el método numérico SEWTLE (Semi Explicit method for Wall Temperature Linked Equations) para la solución del sistema de ecuaciones resultante. El objetivo de la primera parte de esta tesis fue el análisis comparativo de las correlaciones empíricas destinadas a evaluar los coeficientes de transferencia de calor y la caída de presión para condensadores de aire, tanto para el lado del aire como para el del refrigerante. La revisión de la Literatura mostró la existencia de numerosos estudios sobre el modelado de la condensación en este tipo de intercambiadores. Por lo tanto, después de la selección de las correlaciones más interesantes a comparar, el primer objetivo de esta primera parte de la tesis resultó el encontrar la metodología más adecuada para la identificación de cuáles eran las correlaciones que mejor estimaban el comportamiento termo-hidráulico de los condensadores. Después de un análisis en profundidad de diferentes posibilidades, se encontró la metodología claramente más adecuada y se pasó a aplicarla a la identificación del mejor conjunto de correlaciones para los coeficientes de transferencia de calor y factores de fricción para condensadores de aire. La segunda parte del doctorado se dirigió a la mejora del modelado del comienzo del proceso de condensación cuando el vapor sobrecalentado encuentra la pared del condensador a una temperatura que está por debajo de la temperatura de saturación del refrigerante en lo que se puede denominar como condensación convectiva en la zona de vapor sobrecalentado (zona CSH). Es bien sabido que la condensación comienza en esta zona con algún tipo de condensación de gotas/película delgada sobre las paredes antes de que el núcleo del flujo de refrigerante alcance la temperatura de saturación y la condensación se produzca en condiciones saturadas. La segunda parte del doctorado se ha dedicado a la implementación en el modelo general de condensadores (en el software IMST-ART) de esta zona CSH, que se encontró que tenía un efecto importante en la predicción de la distribución de las temperaturas de la pared en los condensadores de aire ensayados. Se implementaron y compararon dos soluciones numéricas diferentes, denominados aproximación de temperatura y aproximación de entalpía respectivamente, y se validaron por comparación con resultados experimentales. La predicción resultó ser muy similar con ambas aproximaciones por lo que finalmente se seleccionó la aproximación de entalpía por ser considerablemente más rápida. La parte final de la tesis se orientó hacia el estudio del efecto de la mala distribución del flujo de aire en el rendimiento de los condensadores de aire. Para este fin se desarrolló una metodología experimental innovadora capaz de generar y medir cualquier perfil de velocidad de aire no uniforme a la entrada de un intercambiador de calor. El desarrollo se llevó a cabo primero en un túnel de viento específicamente dedicado a este propósito y luego se aplicó para el análisis de la degradación de las prestaciones de dos muestras de condensador de cada una de las tecnologías estudiades: RTPFs y Minicanal. Mediante la metodología desarrollado se generaron tres perfiles de velocidad diferentes que se ensayaron a lo largo de un amplio conjunto de condiciones de funcionamiento, incluyendo diferentes cargas de refrigerante y, por tanto, grados de subenfriamiento en el refrigerante. Los resultados experimentales mostraron que el efecto de la mala distrib / Aquest treball de doctorat s'ha dedicat a la millora de la modelització de condensadors d'aire, amb tecnologia de tubs i aletes o minicanals. La plataforma de software emprada és IMST-ART, que és un software dedicat a assistir el disseny d'equips de refrigeració, aire condicionat i bomba de calor, basats en el cicle de compressió de vapor. El model de IMST-ART per condensadors i evaporadors es basa en una aproximació segment a segment combinada amb el mètode numèric SEWTLE (Semi Explicit method for Wall Temperature Linked Equations) per a la solució del sistema d'equacions resultant. L'objectiu de la primera part d'aquesta tesi va ser l'anàlisi comparativa de les correlacions empíriques destinades a avaluar els coeficients de transferència de calor i la caiguda de pressió per condensadors d'aire, tant per al costat de l'aire com per al del refrigerant. La revisió de la Literatura va mostrar l'existència de nombrosos estudis sobre la modelització de la condensació en aquest tipus d'intercanviadors. Per tant, després de la selecció de les correlacions més interessants a comparar, el primer objectiu d'aquesta primera part de la tesi va resultar el trobar la metodologia més adequada per a la identificació de quines eren les correlacions que millor estimaven el comportament termo-hidràulic dels condensadors. Després d'una anàlisi en profunditat de diferents possibilitats, es va trobar la metodologia clarament més adequada i es va passar a aplicar-la a la identificació del millor conjunt de correlacions per als coeficients de transferència de calor i factors de fricció per condensadors d'aire. La segona part del doctorat es va dirigir a la millora de la modelització del començament del procés de condensació quan el vapor sobreescalfat troba la paret del condensador a una temperatura que està per sota de la temperatura de saturació del refrigerant, en el que es pot denominar com condensació convectiva a la zona de vapor sobreescalfat (zona CSH). És ben sabut que la condensació comença en aquesta zona amb algun tipus de condensació de gotes/pel·lícula sobre les parets abans que el nucli del flux de refrigerant arribi a la temperatura de saturació i la condensació es produeixi en condicions saturades. La segona part del doctorat s'ha dedicat a la implementació en el model general de condensadors (en el programari IMST-ART) d'aquesta zona CSH, que es va trobar que tenia un efecte important en la predicció de la distribució de les temperatures de la paret en els condensadors d'aire assajats. Es van implementar i van comparar dues solucions numèriques diferents, denominades aproximació de temperatura i aproximació d'entalpia respectivament, i es van validar per comparació amb resultats experimentals. La predicció va resultar ser molt semblant amb les dues aproximacions pel que finalment es va seleccionar l'aproximació d'entalpia per ser considerablement més ràpida. La part final de la tesi es va orientar cap a l'estudi de l'efecte de la mala distribució del flux d'aire en el rendiment dels condensadors d'aire. Amb aquesta finalitat es va desenvolupar una metodologia experimental innovadora capaç de generar i mesurar qualsevol perfil de velocitat d'aire no uniforme a l'entrada d'un intercanviador de calor. El desenvolupament es va dur a terme primer en un túnel de vent específicament dedicat a aquest propòsit i després es va aplicar per a l'anàlisi de la degradació de les prestacions de dues mostres de condensador de cadascuna de les tecnologies estudiades: RTPFs i Minicanal. Mitjançant la metodologia desenvolupada es van generar tres perfils de velocitat diferents que es van assajar al llarg d'un ampli conjunt de condicions de funcionament, incloent càrregues diferents de refrigerant i, per tant, graus de subrefredament en el refrigerant. Els resultats experimentals van mostrar que l'efecte de la mala distribució de l'aire en les prestacions dels dos condensadors provats va / Pisano, A. (2017). Analysis of the condensation process and air maldistribution in finned tube and minichannel condensers [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86182

Roman construction has become a reference of all ages for the grandeur, beauty, resistance, proportion, functionality, ingenuity, and many qualifications that put it ahead of many civilizations as an example of perfect architecture. The functionality of all its constructions is among the most remarkable concepts. Vitruvio already enumerated "utilitas" among his three principles, a very clear concept focused on joining together with beauty and resistance, the fundamental concepts of architecture. "Balnea, termae, spa" are the different names with which to define the same type of buildings, destined for personal care and bodily hygiene from a rational and natural point of view, without neglecting aspects such as social relations, customs, games and sport, constituting themselves as great centers of leisure and social encounter. The most advanced concepts in thermal and hydraulic engineering are applied in these buildings in order to develop one of the most complete architectural programs in terms of technique, composition and resistance in the same building. There are many factors that influence the correct functioning of a bath and that is why today's technology can be applied to simulate the protocols established over 2000 years ago and demonstrate the great physical knowledge that was had in the use of water, fire, air and construction. The Roman baths of Mura, located in the Roman city of Edeta (Llíria), together with the neighboring oracular sanctuary and various dependencies such as taverns, hospices and shops, are one of the most interesting examples of the thermal architecture of Hispania Citerior. These thermal baths would be part of one of the thermal complexes where water and fire would be used with great dexterity, developing a space with a double spa with porticoed fore following the Pompeian models. Construction materials and systems have been studied in detail thanks to the various archaeological excavation campaigns begun in 1971 and, above all, to the last architectural intervention completed three years ago and directed by the architect Julián Esteban Chapapría, whose objective was to consolidate the architectural remains of the building and adapt them for a worthy value according to the size of the site. The quality and quantity of the architectural remains, combined with the methodology and knowledge of the archaeologists Vicent Escrivà, Xavier Vidal and Carmen Fernández, have been able to determine constructive facets that help to understand its construction and especially the functional system of the installation. This thesis compiles the knowledge of the Roman thermal world, the data of the excavations and interventions carried out in the building and unifies them by means of computational simulations in order to understand the optimal operating protocols of one of the most technological constructions in our history, the major baths of Mura. / La construcción romana se ha convertido en referente de todas las épocas por la grandiosidad, belleza, resistencia, proporción, funcionalidad, ingenio, y un largo etcétera de calificativos que la sitúan por delante de muchas de civilizaciones como ejemplo de arquitectura perfecta. Entre estos conceptos más destacables figura la funcionalidad de todas sus construcciones. Vitruvio ya enumera entre sus tres principios "utilitas", un concepto muy claro enfocado a aunar conjuntamente con la belleza y la resistencia, los conceptos fundamentales de la arquitectura. "Balnea, termae, spa" son los diversos nombres con los que definir a un mismo tipo de edificios, destinados para el cuidado personal y la higiene corporal desde un punto de vista racional y natural, sin dejar de lado aspectos como las relaciones sociales, costumbres, juegos y deporte, constituyéndose como grandes centros de ocio y de encuentro social. En estos edificios se aplican los conceptos más avanzados en ingeniería térmica e hidráulica para conseguir desarrollar uno de los programas arquitectónicos más completos en cuanto a técnica, composición y resistencia en un mismo edificio. Son muchos los factores que influyen en el correcto funcionamiento de una terma y es por eso que con la tecnología de hoy en día se puede aplicar para comprobar mediante simulaciones los protocolos establecidos hace más de 2000 años, y demostrar el gran conocimiento físico que se tenía del uso del agua, del fuego, del aire y de la construcción. Las termas romanas de Mura, localizadas en la ciudad romana de Edeta (Llíria), conjuntamente con el santuario oracular colindante y diversas dependencias como tabernas, hospicios y tiendas, constituyen uno de los ejemplos más interesantes de la arquitectura termal de la Hispania Citerior. Estas termas formarían parte de uno de los complejos termales, en el que se utilizaría el agua y el fuego con gran destreza, desarrollando un espacio con unas termas dobles con palestra porticada siguiendo los modelos pompeyanos. Los materiales y sistemas constructivos se han podido estudiar con detalle gracias a las distintas campañas de excavaciones arqueológicas iniciadas en 1971 y sobre todo a la última intervención arquitectónica finalizada hace tres años y dirigida por el Dr. Arquitecto Julián Esteban Chapapría, cuyo objetivo era consolidar los restos arquitectónicos del edificio y adecuarlos para una puesta en valor digna acorde con la envergadura del yacimiento. La calidad y cantidad de los restos arquitectónicos aparecidos, unidos con la metodología y conocimientos de los arqueólogos Vicent Escrivà, Xavier Vidal y Carmen Fernández, han podido determinar facetas constructivas que ayudan a entender su construcción y sobre todo el sistema funcional propio de la instalación. Esta tesis recopila los conocimientos del mundo termal romano, los datos de las excavaciones e intervenciones realizadas en el edificio y los unifica mediante simulaciones computacionales para poder comprender los protocolos de funcionamiento óptimos de una de las construcciones más tecnológicas que existen en nuestra historia, las termas mayores de Mura. / La construcció romana s'ha convertit en referent de totes les èpoques per la grandiositat, bellesa, resistència, proporció, funcionalitat, enginy, i un llarg etcètera de qualificatius que la situen per davant de moltes de civilitzacions com a exemple d'arquitectura perfecta. Entre aquests conceptes més destacables hi ha la funcionalitat de totes les seues construccions. Vitruvi ja enumera entre els seus tres principis "utilitas", un concepte molt clar enfocat a unir conjuntament amb la bellesa i la resistència, els conceptes fonamentals de l'arquitectura. "Balnea, termae, spa" són els diversos noms per definir un mateix tipus d'edificis, destinats per a la cura personal i la higiene corporal des d'un punt de vista racional i natural, sense deixar de banda aspectes com les relacions socials, costums, jocs i esport, constituint-se com grans centres d'oci i de trobada social. En aquests edificis s'apliquen els conceptes més avançats en enginyeria tèrmica i hidràulica per aconseguir desenvolupar un dels programes arquitectònics més complets pel que fa a tècnica, composició i resistència en un mateix edifici. Són molts els factors que influeixen en el correcte funcionament d'una terma i és per això que amb la tecnologia d'avui en dia es pot comprovar mitjançant simulacions els protocols establerts fa més de 2000 anys, i demostrar el gran coneixement físic que es tenia l'ús de l'aigua, del foc, de l'aire i de la construcció. Les termes romanes de Mura, localitzades a la ciutat romana d'Edeta (Llíria), conjuntament amb el santuari oracular veí i les diverses dependències com tavernes, hospicis i botigues, constitueixen un dels exemples més interessants de l'arquitectura termal de la Hispania Citerior. Aquestes termes formarien part d'un dels complexos termals, en el qual s'utilitzaria l'aigua i el foc amb gran destresa, desenvolupant un espai amb unes termes dobles amb palestra porticada seguint els models pompeians. Els materials i sistemes constructius s'han pogut estudiar amb detall gràcies a les diferents campanyes d'excavacions arqueològiques iniciades el 1971 i sobretot a l'última intervenció arquitectònica finalitzada fa tres anys i dirigida pel Dr. Arquitecte Julià Esteban Chapapría, l'objectiu era consolidar les restes arquitectòniques de l'edifici i adequar-les per a una posada en valor digna d'acord amb l'envergadura del jaciment. La qualitat i quantitat de les restes arquitectòniques aparegudes, unides amb la metodologia i coneixements dels arqueòlegs Vicent Escrivà, Xavier Vidal i Carmen Fernández, han pogut determinar facetes constructives que ajuden a entendre la seua construcció i sobre tot el sistema funcional propi de la instal·lació. Aquesta tesi recull els coneixements del món termal romà, les dades de les excavacions i intervencions realitzades a l'edifici i els unifica mitjançant simulacions computacionals per poder comprendre els protocols de funcionament òptims d'una de les construccions més tecnològiques que existeixen en la nostra història, les termes majors de Mura. / Tormo Esteve, S. (2017). Las termas mayores de Mura (LLíria). Estudio aplicado a la funcionalidad hídrica y térmica de los complejos termales romanos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/90567

One of the main aspects in the development of modern diesel engines has been the direct injection systems, due to its influence in the atomization and evaporation processes. The study of all physical and chemical phenomena involved in the scarce milliseconds that the diesel injection last allows a better understanding of the injection. Therefore, it allows a better control of the combustion process (i.e. a higher energy efficiency and lower pollutant emissions). Despite its relevance, there are however many uncertainties regarding the internal flow and the air-fuel mixing process, caused by the small size of the injector ducts, the high injection pressures (i.e. high velocities in the ducts) and the transient nature of the diesel injection influenced by the needle lift. Hence, the use of numerical simulations provides invaluable data to improve the knowledge of the process. Therefore, CFD (computational fluid dynamics) simulations are each day commoner. In order to achieve the purpose of the present thesis, a comparative study of the injection process of three different diesel nozzles through a new CFD code, which simplifies the mesh creation and endows the simulation with the possibility of a dynamic mesh through the use of an AMR (adaptive mesh refinement) algorithm that refines the mesh where high gradients of the physical fields (velocity, concentration, etc.) exist, has been performed. This study has allowed to study the internal flow and diesel spray (in evaporative and non-evaporative conditions) and enlightened the relation between the nozzle geometry and the calibration parameters of the different sub-models used in the simulations (atomization, coalescence, evaporation, etc.). The computational study shows a good agreement between the experimental data and the computational results, in particular for the transient internal flow study, where the AMR algorithm has allowed a run-time mesh generation and thus the study of the needle lift without a negative influence in the mesh quality. Furthermore, the computational study of the diesel spray through an eulerian-lagrangian approach with three different nozzle geometries arose the existing relation between the spray sub-models and the nozzle geometry, so that the spray calibration was generalized for every injection system (injector). / Los sistemas de inyección directa han sido uno de los aspectos principales en el desarrollo de los motores diésel actuales, debido a su influencia en los procesos de atomización y evaporación del combustible. El estudio de todos los fenómenos físicos y químicos que ocurren durante los pocos milisegundos que dura el proceso de inyección diésel contribuye a una mejor comprensión del mismo, y por tanto, un mejor control del proceso de combustión (i.e. mejora de la eficiencia energética y reducción de las emisiones contaminantes). A pesar de su importancia, existen aún muchas incertidumbres respecto al flujo interno y al proceso de formación de la mezcla aire-combustible debido principalmente a la complejidad de su medida experimental, a causa de las pequeñas dimensiones de los orificios de los inyectores diésel, las altas presiones de inyección utilizadas (i.e. altas velocidades del combustible) y el comportamiento transitorio debido al movimiento de la aguja. Por ello, se recurre con cada vez más frecuencia al estudio computacional mediante simulaciones de CFD (computational fluid dynamics). El objetivo de la tesis es el estudio comparativo del proceso de inyección de tres geometrías de toberas de inyector diferentes mediante un novedoso código de cálculo CFD con malla adaptativa utilizado para el estudio del flujo interno y del chorro diésel, en condiciones no evaporativas y evaporativas, y arrojar luz en la relación entre la geometría de las toberas y las constantes de calibración de los diferentes sub-modelos utilizados (atomización, coalescencia, evaporación, etc.) en la simulación. La particularidad de este código CFD y el motivo por el cuál se ha elegido para la presente tesis es la generación automática de la malla mediante el algoritmo de AMR (adaptive mesh refinement) presente en el propio código, refinando el mallado en aquellas zonas donde, debido a la presencia de importantes gradientes de velocidad, concentración, etc., se requiera mayor precisión. Los resultados computacionales muestran un buen ajuste con los datos experimentales, especialmente en el caso del estudio transitorio del flujo interno, donde el algoritmo AMR ha permitido la generación dinámica de la malla y con ello el movimiento de la aguja del inyector sin afectar a la calidad de la misma. Además, el estudio computacional del chorro diésel mediante una aproximación euleriana-lagrangiana con tres geometría de toberas diferentes ha permitido generalizar la calibración de los modelos de chorros para cualquier sistema de inyección (inyector) al relacionar la variación de los parámetros de los modelos con las condiciones de inyección. / Els sistemes d'injecció directa han sigut un dels principals aspectes en el desenvolupament dels motors dièsel actuals, a causa de la seua influència en els processos d'atomització i evaporació del combustible. L'estudi de tots els fenòmens físics i químics que ocorren durant els pocs mil·lisegons que dura el procés d'injecció dièsel contribueix a un millor enteniment del mateix, i per tant, a un millor control del procés de combustió, una millora de la eficiència energètica i una reducció de les emissions contaminants. Malgrat la seua importància, hi ha encara moltes incerteses respecte al flux intern i el procés de formació de la mescla aire-combustible degut principalment a la complexitat de la mesura experimental, a causa del les menudes dimensions dels orificis dels injectors dièsel, les altes pressions d'injecció empleades (i.e. altes velocitats del combustible) y el comportament transitori degut al moviment de l'agulla. Per això, es cada volta mes freqüent d'utilització de ferramentes computacionals com les simulacions CFD (computational fluid dynamics). L'objectiu d'aquesta Tesi és l'estudi comparatiu del procés d'injecció de tres geometries de toveres d'injectors diferents mitjançant un innovador codi de càlcul CFD amb malla adaptativa utilitzat per al estudi del flux intern i de l'esprai dièsel, en condicions no evaporatives i evaporatives, i aclarir la relació entre la geometria de les toveres i les constants de calibratge dels diferents sub-models utilitzats (atomització, coalescència, evaporació, etc.) en la simulació. La particularitat d'aquest codi CFD i el motiu pel qual s'ha elegit per a la present Tesi es la generació automàtica de la malla mitjançant un algoritme AMR (\adaptive mesh refinement) present en el propi codi, el qual permet el refinat de la malla en aquelles regions que degut a la presencia d'importants gradients de velocitat, concentració, etc., es requereix major precisió. Els resultats computacionals mostren un bon ajustament amb les dades experimentals, especialment per al cas del estudi transitori del flux intern, on el algoritme AMR ha permès la generació dinàmica de la malla i en conseqüència el moviment de l'agulla del injector sense afectar negativament la qualitat d'aquesta. A més, l'estudi computacional de l'esprai mitjançant una aproximació euleriana-lagrangiana amb tres geometries de toveres diferents ha permès generalitzar el calibratge dels models d'esprai per a qualsevol sistema d'injecció (injector) al relacionar la variació dels paràmetres dels models amb les condicions d'injecció. / Jaramillo Císcar, D. (2017). Estudio experimental y computacional del proceso de inyección diésel mediante un código CFD con malla adaptativa [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/92183

Cada vez más, las empresas de transporte de viajeros se encuentran enmarcadas por un reto financiero para su supervivencia en un mundo globalizado, y están en busca de una gestión eficiente para optimizar los costes de explotación de las flotas. El principal objetivo es obtener el mínimo coste por kilómetro recorrido de los autobuses durante toda su vida útil, pero sin olvidar la influencia de la edad y del kilometraje sobre los vehículos. Desde un punto de vista puramente económico, es evidente que se obtengan los costes de operación y mantenimiento más bajos en los primeros años de trabajo de los vehículos. Pero cuando se consideran otros tipos de costes, como la compra del vehículo, impuestos, subvenciones o incentivos fiscales, y la necesidad de sustitución por nuevos vehículos dotados de innovaciones tecnológicas en conformidad con las exigentes normas de sostenibilidad y sus altos costes, la optimización económica es un reto para los operadores. Así, la determinación del momento óptimo de reemplazo es una tarea cada vez más dependiente de la disponibilidad, fiabilidad y precisión de los datos que se manejen, debido a la incertidumbre en la predicción de algunos valores y costes, tales como los futuros precios del combustible, costes de mantenimiento y la tasa de utilización. Teniendo en cuenta que este proceso ocurre a nivel global en diferentes sectores, existen diferentes modelos y herramientas de gestión que permiten encontrar al menos una solución para el problema de reemplazo. En este trabajo se han planteado dos modelos clásicos aplicados en problemáticas similares, para adaptarlos a la resolución del caso de flotas de transporte urbano de dos países diferentes, España y Brasil, propiciando así un análisis bajo condiciones y entornos distintos. Con el acceso a los datos reales de las flotas, fue desarrollada e implementada la metodología combinada entre la herramienta gerencial Life Cycle Cost y el modelo matemático de Simulación Monte Carlo, mediante la realización de un análisis estocástico, considerando tanto la edad y el kilometraje promedio anual. El estudio ha demostrado que la inclusión de las variables aleatorias en el proceso de determinación de la edad óptima de cambio, junto con la mejor tasa de utilización de los vehículos en función del kilometraje medio, aporta ventajas al proceso de reemplazo convencional, al permitir una perspectiva más confiable de los futuros escenarios, mediante el análisis probabilístico dependiente de las variables económicas y técnicas. Los resultados obtenidos apuntan hacia la eficiencia del modelo, y que podrá ser utilizado de forma satisfactoria en otros estudios comparativos en flotas de transporte urbano. / The passenger transport companies have been increasingly challenged by financial restrictions for their survival in a globalised world and they are searching out an efficient management to optimise the exploitation costs of the fleets. The main objective is not only reaching the lowest average cost per mile of the buses during their lives, but also reaching such aim considering the influence of the age and mileage over the vehicles. From an economic point of view, it is evident that the operational and maintenance costs must be lower at the first working years of the vehicle. However, when other types of costs are taken into consideration, such as the purchasing price, taxes, subsidies or tax incentives, the need of the replacement for new vehicles endowed with technologic innovations in accordance with sustainable rules and their high costs, the economic optimisation becomes a challenge for the managers. Likewise, the determination of the optimum replacement moment is a more and more dependent task on the availability, reliability and precision of the data in use due to the uncertainty and unreliability when predicting some values and costs, such as future fuel prices, maintenance costs and bus use rate. In view of this process happens at a global level over different sectors of the economy, there are several models and tools of management that leads to a solution to the replacement problem. In this study, two classic modules were applied in similar conditions, however, some changes were required to adapt them for the resolution in two urban transport fleet in two different countries, Spain and Brazil, generating an analysis under different conditions and environments though. Using the access of real date from the two fleets, a methodology was developed combining the Life Cycle Cost tool and the mathematical model of Monte Carlo Simulation, by performing a stochastic analysis considering both age and average annual mileage for optimum vehicle replacement. This study has demonstrated that the inclusion of random variables into the determination process of optimum replacement age together with the best mileage of the vehicle in function of average mileage improve the conventional replacement process since it creates a more reliable perfective on future successes through probabilistic analysis dependent on economic and technical variables. The results suggest that the model is effective, and it could be used satisfactorily in other comparative studies about urban transport fleet. / Cada vegada més, les empreses de transport de viatgers es troben majors reptes financers per a la seva supervivència en un món globalitzat, i estan a la recerca d'una gestió eficient per optimitzar els costos d'explotació de les flotes. El principal objectiu és obtenir el mínim cost per quilòmetre recorregut dels autobusos durant tota la seva vida útil, però sense oblidar la influència de l'edat i del quilometratge sobre els vehicles. Des d'un punt de vista purament econòmic, és evident que s'obti els costos d'operació i manteniment més baixos en els primers anys de treball dels vehicles. Però quan es consideren altres tipus de costos, com la compra del vehicle, impostos, subvencions o incentius fiscals, i la necessitat de substitució per nous vehicles dotats d'innovacions tecnològiques en conformitat amb les exigents normes de sostenibilitat i els seus alts costos, l'optimització econòmica és un repte per als operadors. Així, la determinació del moment òptim de reemplaçament és una tasca cada vegada més dependent de la disponibilitat, fiabilitat i precisió de les dades que es manegen, a causa de la incertesa en la predicció d'alguns valors i costos, com ara els futurs preus del combustible, costos de manteniment i la taxa d'utilització. Tenint en compte que aquest procés ocorre a nivell global a diferents sectors, hi ha diferents models i eines de gestió que permeten trobar almenys una solució per al problema de reemplaçament. En aquest treball s'han plantejat dos models clàssics aplicats en problemàtiques similars, per adaptar-los a la resolució del cas de flotes de transport urbà de dos països diferents, Espanya i el Brasil, propiciant així una anàlisi sota condicions i entorns diferents. Amb l'accés a les dades reals de les flotes, va ser desenvolupada i implementada la metodologia combinada entre l'eina gerencial Life Cycle Cost i el model matemàtic de simulació Monte Carlo, mitjançant la realització d'una anàlisi estocàstica, considerant tant l'edat com la mitjana de quilometratge anual. L'estudi ha demostrat que la inclusió de les variables aleatòries en el procés de determinació de l'edat òptima de canvi, juntament amb la millor taxa d'utilització dels vehicles en funció del quilometratge mitjà, aporta avantatges al procés de reemplaçament convencional, en permetre una perspectiva més fiable dels futurs escenaris, mitjançant l'anàlisi probabilístic depenent de les variables econòmiques i tècniques. Els resultats obtinguts apunten cap a l'eficiència del model, i que podrà ser utilitzat de forma satisfactòria en altres estudis comparatius en flotes de transport urbà. / Sá Riechi, JLD. (2018). Desarrollo de un modelo para la optimización del reemplazo de vehículos para una flota de transporte urbano de pasajeros [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/99567

Tesis por compendio / El estudio de nuevos materiales y metodologías ha resultado en un progreso exponencial de la ciencia de polímeros. Los recientes avances en la modificación de estos materiales, junto con el uso de técnicas de procesado novedosas, han aportado extraordinarias funcionalidades para afrontar las necesidades requeridas en aplicaciones específicas. En ese sentido, el objetivo de la presente tesis fue desarrollar la estrategia de investigación adecuada para la funcionalización de polímeros, basada en un esquema de múltiples etapas, implicando el diseño, procesado, caracterización y validación del cumplimiento de los requisitos de durabilidad específica y vida útil. Esta metodología se aplicó para aportar soluciones alternativas para aplicaciones como la foto-estabilización de poliolefinas al aire libre, el desarrollo de membranas de polielectrolitos para pilas de combustible y de andamios para ingeniería de tejidos. La funcionalización de los polímeros se realizó mediante técnicas de modificación macromolecular, mezclado, y combinación con micro y nanopartículas. Se consideraron técnicas de procesado como la disolución-vertido, la extrusión por fusión en caliente, el moldeo por compresión y el electrohilado, las cuales permitieron obtener características fisicoquímicas específicas, que se evaluaron mediante técnicas de espectroscopia, cromatografía, microscopía y análisis térmico. Además, se realizaron los procedimientos de validación en condiciones de servicio reales o simuladas, que permitieron evaluar la idoneidad de los materiales desarrollados. En el campo de la foto-estabilización de poliolefinas, la adición de micropartículas de silicio polidisperso proporcionó una elevada estabilidad al polipropileno (PP) sin aditivar frente a la irradiación solar, en términos de apariencia, estabilidad térmica y propiedades mecánicas. En el diseño de polielectrolitos para pilas de combustible, se consideró el entrecruzado y sulfonación de poli(alcohol vinílico) (PVA) con ácido sulfosuccínico (SSA). También se estudió la combinación con óxido de grafeno (GO) y quitosano (CS). Tanto los nuevos films funcionalizados como los polielectrolitos nanofibrosos, mostraron estabilidad dimensional y térmica en condiciones de servicio, fueron aislantes eléctricos y revelaron un rendimiento prometedor en términos de conductividad protónica. Se obtuvieron andamios funcionalizados para ingeniería de tejidos a partir de la mezcla de policaprolactona (PCL) y gelatina (Ge). El control del tiempo de disolución en un disolvente hidrolítico de ácido fórmico/acético antes del electrohilado permitió obtener andamios con características a medida, en términos de morfología, comportamiento físicoquímico y biocompatibilidad. Los andamios con proporciones equilibradas de PCL y Ge promovieron la adhesión y proliferación celular in vitro, así como una durabilidad adecuada en condiciones in vitro y durante la implantación in vivo. / The understanding of new materials and methodologies have led to an exponential progress of polymer science. Recent advances in polymer modification and processing techniques have endorsed amazing functionalities to cover the features required in specific applications. The aim of this thesis was to develop appropriate research strategies of functionalisation of polymers based on a multi-stage scheme, involving the design, processing, characterisation, and validation to meet the requisites of specific durability and service life. This methodology was applied to provide alternative solutions that respond to service requirements in several applications, such as photo-stabilisation of polyolefins for outdoor applications, polyelectrolyte membranes for fuel cells, and scaffolds for tissue engineering. The functionalisation of polymers was performed by macromolecular modification, blending, and combination with micro and nanoparticles. Processing techniques such as solvent-casting, hot-melt extrusion, compression moulding and electrospinning permitted to obtain specific physico-chemical features, which were determined by spectroscopy, chromatography, microscopy and thermal analysis. In addition, a validation procedure was performed by means of real or simulated service conditions, which helped assess the suitability of the functionalised polymer-based materials. In the field of the photo-stabilisation of polyolefins, polydisperse silicon particles provided high stability to raw non-additivated polypropylene (PP) against sunlight irradiation in terms of appearance, thermal stability and mechanical properties. In order to design polyelectrolytes for fuel cells, the cross-linking and sulfonation of poly(vinyl alcohol) (PVA) with sulfosuccinic acid (SSA) was considered. The combination with graphene oxide (GO) and chitosan (CS) was also explored. The new functionalised films or nanofibrous polyelectrolytes, offered dimensional and thermal stability under service conditions, were electric insulators, and revealed promising performance in terms of proton conductivity. Functionalised blended scaffolds of polycaprolactone (PCL) and gelatin (Ge) were obtained for tissue engineering. The control of the dissolution time into a formic/acetic acid hydrolytic solvent prior to electrospinning permitted to obtain tailored scaffolds, in terms of nanofibrous morphology, physico-chemical performance and biocompatibility. The scaffolds with balanced ratios of PCL/Ge promoted in vitro cell adhesion and proliferation, as well as suited appropriate durability under in vitro conditions and during the in vivo implantation. / L'estudi de nous materials i metodologies ha resultat en un progrés exponencial de la ciència de polímers. Els recents avanços en la modificació d'aquests materials, juntament amb l'ús de noves tècniques de processat, han aportat extraordinàries funcionalitats per afrontar les necessitats requerides en aplicacions específiques. En aquest sentit, l'objectiu de la present tesi fou desenvolupar l'estratègia d'investigació adequada per a la funcionalització de polímers, basada en un esquema de múltiples etapes, implicant el disseny, processat, caracterització i validació del compliment dels requisits de durabilitat específica i vida útil. Aquesta metodologia es va aplicar per aportar solucions alternatives en aplicacions com la foto-estabilització de poliolefines exposades a l'aire lliure, el desenvolupament de membranes de polielectròlits per a piles de combustible i de bastides per a enginyeria de teixits. La funcionalització dels polímers es va realitzar mitjançant tècniques de modificació macromolecular, mescla, i combinació amb micro i nanopartícules. Es van considerar tècniques de processat com la dissolució-abocament, l'extrusió per fusió en calent, l'emmotllament per compressió i l'electrofilat, les quals van permetre obtenir característiques fisicoquímiques específiques, que es van avaluar mitjançant tècniques d'espectroscòpia, cromatografia, microscòpia i anàlisi tèrmic. A més, es van realitzar els procediments de validació en condicions de servei reals o simulades, que van permetre avaluar la idoneïtat dels materials desenvolupats. En el camp de la foto-estabilització de poliolefines, l'addició de micropartícules de silici polidispers va proporcionar una elevada estabilitat al polipropilè (PP) sense additivar davant de la irradiació solar, en termes d'aparença, estabilitat tèrmica i propietats mecàniques. En el disseny de polielectròlits per a piles de combustible, es va considerar el entrecreuament i sulfonació de poli(alcohol vinílic) (PVA) amb àcid sulfosuccínic (SSA). També es va estudiar la combinació amb òxid de grafè (GO) i quitosà (CS). Tant els nous films funcionalitzats com els polielectròlits nanofibrosos, mostraren estabilitat dimensional i tèrmica en condicions de servei, foren aïllants elèctrics i revelaren un rendiment prometedor en termes de conductivitat protònica. Es van obtenir bastides funcionalitzades per a enginyeria de teixits a partir de la mescla de policaprolactona (PCL) i gelatina (Ge). El control del temps de dissolució en un dissolvent hidrolític d'àcid fòrmic/acètic abans de l'electrofilat va permetre obtenir bastides amb característiques a mida, en termes de morfologia, comportament fisicoquímic i biocompatibilitat. Les bastides amb proporcions equilibrades de PCL i Ge van promoure l'adhesió i proliferació cel·lular in vitro, així com una durabilitat adequada en condicions in vitro i durant la implantació in vivo. / Gil Castell, Ó. (2018). Development, characterisation and validation of functionalised polymer-based materials for smart applications [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/107950 / Compendio

La regulación mundial de emisiones contaminantes en el sector de la automoción está siendo cada día más estricta. La implantación de nuevos procedimientos está presionando la industria hacia la búsqueda de nuevas tecnologías que cumplan los objetivos de reducción de emisiones contaminantes. En el medio plazo se espera que las pruebas de emisiones a baja temperatura ambiente sean obligatorias en el proceso de homologación. La combustión a bajas temperaturas influye de forma importante en la velocidad de la reacción conllevando un aumento de las emisiones y finalmente al apagado de llama. Bajo estas condiciones, se produce un aumento de las emisiones de hidrocarburos (HC) y monóxido de carbono (CO) así como un aumento del consumo de combustible. Además, en condiciones de baja temperatura ambiente las emisiones de óxidos de nitrógeno (NOx) pueden aumentar debido a la desactivación de los sistemas de recirculación de gases de escape. En la presente tesis, se ha analizado el efecto de la baja temperatura ambiente en un motor diesel HSDI. Los ensayos fueron realizados en ciclos de conducción NEDC y WLTC. La influencia directa de las bajas temperaturas en las emisiones se analizó por medio de las medida bruta de contaminantes, aguas arriba de los sistemas de postratamiento. El funcionamiento de los sistemas de postratamiento también fue evaluado a bajas temperaturas mediante la eficiencia de la oxidación catalítica de HC y CO. Los resultados de este estudio mostraron un deterioro de las emisiones y del rendimiento efectivo a bajas temperaturas. El efecto de las bajas temperaturas varió dependiendo de condiciones de carga. El ciclo NEDC se consolida como el peor escenario de conducción, para la realización de pruebas a baja temperatura, con un incremento del 270% en HC, 250% en NOx, 125% en CO y 20% en consumo específico. El mayor grado de carga junto con el carácter más transitorio del ciclo WLTC mostraron un efecto menor de las bajas temperaturas ambiente con un aumento del 150% en HC y 250% en NOx. A diferencia del ciclo NEDC, las emisiones de CO se redujeron en un 20% y no se detectó un aumento del consumo de combustible. Además del aumento de la formación de contaminates, el análisis del catalizador de oxidación mostró una reducción de la eficiencia en ambos ciclos de conducción NEDC y WLTC. El presente trabajo tiene por objetivo comparar dos sistemas de gestión térmica para la mejora del funcionamiento de MCIA a bajas temperaturas. El primer sistema estaba basado en la gestión del flujo de refrigerante para evitar subenfriamiento en condiciones de funcionamiento en frío. Por un lado, se propusieron estrategias de bajo y nulo flujo en el circuito de refrigerante motor. Por otro lado, se realizaron ensayos con 0 flujo en el circuito de refrigerante del WCAC para evitar el subenfriamiento del aire de admisión durante puntos de baja carga en condiciones de funcionamiento en frío. El otro sistema incluía la recuperación de energía térmica del escape (EGHR). El refrigerante del WCAC se empleó como fluido de recuperación conectándose con un intercambiador de escape. La primera parte de los resultados de la gestión térmica están centrados en el análisis individual de los distintos sistemas de gestión. En las conclusiones se comparan todos los sistemas propuestas explicando las diferencias entre ellos. Mediante el uso del EGHR las emisiones de HC fueron reducidas, durante los puntos de baja carga, en comparación con el resto de estrategias térmicas planteadas. El análisis energético del EGHR se centró en la eficiencia y en el estudio la recuperación por cambio de fase. El papel que la entalpia de cambio de fase juega en la recuperación de calor residual fue estudiado por medio de la medición de concentración de vapor de agua en el gas de escape en la entrada y salida del intercambiador del EGHR. La condensación del vapor de agua de escape representó el 25% de toda la / Automotive world-wide pollutant emissions regulations are getting more stringent every day. New testing procedures are pushing the automotive industry towards researching new technologies to accomplish the emissions targets. In the mid-term future is expected that low ambient temperature emissions testing will become mandatory for any engine model type approval. Low ignition temperature greatly influences on combustion rate leading to emissions increase and eventually to misfiring events. In these conditions, high emissions of unburned hydrocarbon (HC) and carbon monoxide (CO) are released along with fuel consumption penalties. In addition, nitrogen oxides (NOx) emissions may rise under cold conditions owing to the disabling of Exhaust Gas Recirculation (EGR) systems at cold conditions. In this thesis the effect of low ambient temperature in a High Speed Direct Injection (HSDI) Light Duty (LD) engine is analysed. Tests were performed in New European Driving Cycles (NEDC) and Worldwide harmonized Light vehicles Tests (WLTC). Direct influence of low temperature on engine emissions was addressed by engine out pollutants sampling. The effect on aftertreatment systems was also evaluated by the CO and HC oxidation efficiency. The results of this survey indicated a general detriment of pollutant emissions and brake thermal efficiency at low ambient temperatures. The effect of low temperature varied depending on the engine load test conditions. NEDC comes up as the worst scenario for low temperature testing with an increase of 270% in HC, 250% in NOx, 125% in CO and 20% in Brake Specific Fuel Consumption (BSFC). Running at higher engine loads and transient conditions, as it's performed in WLTC tests, showed a lower effect of ambient temperature with an increase of 150% in HC and 250% in NOx. In contrast to NEDC, CO emissions were reduced in 20% and no engine efficiency penalty was spotted. In addition to the pollutant emission formation increase, the aftertreatment analysis showed a significant reduction of the Diesel Oxidative Catalyst (DOC) efficiency in both NEDC and WLTC. This work is aimed to analyse and compare two different thermal management approaches for engine enhancement running at low ambient temperature. The first approach relied on coolant management aimed to avoid overcooling when running at cold conditions. On one hand, low flow and 0 flow engine coolant strategies were performed while Water Charge Air Cooled (WCAC) coolant is recirculated. On the other hand, WCAC 0 flow was applied for avoiding overcooling at low ambient temperatures. The other layout was based on an exhaust gas heat recovery system (EGHR). WCAC coolant was directed to an exhaust tail pipe heat exchanger for waste heat recovery. Recovered heat was released in the WCAC for speeding up the intake air temperature increase. The first part of the thermal management results is focused on the analysis by thermal layout. Comparison of both thermal management is discussed in the conclusions section of that chapter. By enabling an EGHR system, HC emissions were reduced during low load driving phases in comparison with the other of layouts. EGHR energy analysis was also conducted, focusing on energy efficiency and phase change recovery analysis. The role that latent enthalpy plays on waste heat recovery was addressed by measuring the water vapour concentration in the exhaust stream at both EGHR heat exchanger inlet and outlet. Water vapour condensation represented the 25% of the total recovered energy. / La regulació mundial d'emissions contaminants en el sector de l'automoció està sent cada vegada més estricta. La implantació de nous procediments està pressionant la indústria cap a la cerca de noves tecnologies que complisquen els objectius de reducció d'emissions contaminants. En el mig termini s'espera que les proves d'emissions a baixa temperatura ambient siguen obligatòries en el procés d'homologació. La combustió a baixes temperatures influeix de forma important en la velocitat de la reacció comportant un augment de les emissions i finalment a l'apagat de flama. Sota aquestes condicions, es produeix un augment de les emissions d'hidrocarburs (HC) i monòxid de carboni (CO) així com un augment del consum de combustible. A més, en condicions de baixa temperatura ambiente les emissions d'òxids de nitrogen (NOx) poden augmentar a causa de la desactivació dels sistemes de recirculació de gasos d'escapament. En la present tesi, s'ha analitzat l'efecte de la baixa temperatura ambiente en un motor dièsel HSDI. Els assajos van ser realitzats en cicles de conducció NEDC i WLTC. La influència directa de les baixes temperatures en les emissions es va analitzar per mitjà de la mesura bruta de contaminants, aigües a dalt dels sistemes de postractament. El funcionament dels sistemes de postractament també va ser avaluat a baixes temperatures mitjançant l'eficiència de la oxidació catalítica de HC i CO. Els resultats d'aquest estudi van mostrar una deterioració de les emissions i del rendiment efectiu a baixes temperatures. L'efecte de les baixes temperatures variava depenent de les condicions de càrrega. El cicle NEDC es consolida com el pitjor escenari de conducció, per a la realització de proves a baixa temperatura, amb un increment del 270% en HC, 250% en NOx, 125% en CO i 20% en consum específic. El major grau de càrrega juntament amb el caràcter més transitori del cicle WLTC van mostrar un efecte menor de les baixes temperatures ambient amb un augment del 150% en HC i 250% en NOx. A diferència del cicle NEDC, les emissions de CO es van reduir en un 20% i no es va detectar un augment del consum de combustible. A més de l'augment de la formació de contaminants, l'anàlisi del catalitzador d' oxidació va mostrar una reducció de l'eficiència en tots dos cicles de conducció NEDC i WLTC. El present treball té per objectiu comparar dos sistemes de gestió tèrmica per a la millora del funcionament dels MCIA a baixes temperatures. El primer sistema estava basat en la gestió del flux de refrigerant per a evitar subrefredament en condicions de funcionament en fred. D'una banda, es van proposar estratègies de baix i nul flux en el circuit de refrigerant motor. D'altra banda, es van realitzar assajos amb 0 flux en el circuit de refrigerant del WCAC per a evitar el subrefredament de l'aire d'admissió durant punts de baixa càrrega en condicions de funcionament en fred. L'altre sistema incloïa la recuperació d'energia tèrmica de l'escapament (EGHR). El refrigerant del WCAC es va emprar com fluït de recuperació connectant-se amb un bescanviador d'escapament. La primera part dels resultats de la gestió tèrmica estan centrats en l'anàlisi individual dels diferents sistemes de gestió. En les conclusions es comparen tots els sistemes proposats explicant les diferències entre ells. Mitjançant l'ús del EGHR les emissions de HC van ser reduïdes, durant els punts de baixa càrrega, en comparació de la resta d'estratègies tèrmiques plantejades. L'anàlisi energètic del EGHR es va centrar en l'eficiència i en l'estudi de la recuperació per canvi de fase. El paper que l'entalpia de canvi de fase juga en la recuperació de calor residual va ser estudiat per mitjà del mesurament de concentració de vapor d'aigua en el gas d'escapament en l'entrada i eixida del bescanviador del EGHR. La condensació del vapor d'aigua de l'escapament va representar el 25% de tota l'energia recuperada. / Moratal Martínez, AA. (2018). EXPERIMENTAL ANALYSIS OF THERMAL MANAGEMENT INFLUENCE ON PERFORMANCE AND EMISSIONS IN DIESEL ENGINES AT LOW AMBIENT TEMPERATURE [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/111950

El tubo capilar con intercambio de calor líquido-succión (CT-LSHX) es un componente ampliamente utilizado en refrigeradores domésticos. Trabajos recientes han indicado que la entrada del tubo capilar era bifásica, aunque condiciones subenfriadas estaban medidas a la salida del condensador. El objetivo de esta tesis doctoral es examinar las condiciones reales a la entrada del tubo capilar de un refrigerador doméstico mediante el uso de un banco de pruebas innovador. Se instalaron tubos transparentes a la salida del condensador y a la entrada del tubo capilar con el fin de visualizar el flujo. La campaña de visualización experimental revela que el flujo a la entrada del tubo capilar era bifásico a pesar de la medición de un cierto subenfriamiento, independientemente de la posición del filtro instalado a la entrada del capilar (horizontal o vertical), la dirección del flujo (hacia arriba o hacia abajo) y la carga de refrigerante. Este estudio demuestra también que el filtro no estaba actuando como un acumulador ya que el nivel de líquido del capilar siempre siguió la entrada del tubo capilar, independientemente de la longitud del tubo capilar dentro del filtro. Se plantearon dos hipótesis para explicar el fenómeno: una condición de no equilibrio del refrigerante y/o un desequilibrio entre el caudal másico del compresor y del capilar, es decir, el sistema estaría equipado con un capilar no bastante restrictivo en comparación con las necesidades del compresor. El condensador original refrigerante-aire fue reemplazado por un condensador refrigerante-agua para evaluar, a partir del balance de calor en el condensador de agua, las condiciones del refrigerante a la salida del condensador y, por lo tanto, a la entrada del tubo capilar. Las mediciones indican un flujo bifásico no equilibrado compuesto de vapor y líquido subenfriados a la entrada del tubo capilar. Para verificar si la presencia de flujo bifásico se debía a un desequilibrio entre el caudal másico del compresor y del capilar, el diseño del banco de prueba se modificó utilizando un diámetro de tubo capilar más pequeño y aumentando la velocidad del compresor. Con esta nueva configuración, se alcanzó a llenar de líquido el filtro y, por lo tanto, tener condiciones exclusivamente líquidas a la entrada del tubo capilar. Se realizó una comparación de prestaciones entre un flujo bifásico y un flujo únicamente líquido a la entrada del capilar. Los resultados revelan que el COP fue mayor cuando la entrada del capilar era sólo líquida. / El tub capil·lar amb intercanvi de calor líquid-succió (CT-LSHX) és un component àmpliament utilitzat en refrigeradors domèstics. Treballs recents han indicat que l'entrada del tub capil·lar era bifàsica, encara que condicions sub-refredades estaven mesurades a l'eixida del condensador. L'objectiu d'aquesta tesi doctoral és examinar les condicions reals a l'entrada del tub capil·lar d'un refrigerador domèstic mitjançant l'ús d'un banc de proves innovador. Es van instal·lar tubs transparents a l'eixida del condensador i a l'entrada del tub capil·lar amb la finalitat de visualitzar el flux. La campanya de visualització experimental revela que el flux a l'entrada del tub capil·lar era bifàsic malgrat el mesurament d'un cert sub-refredament, independentment de la posició del filtre instal·lat a l'entrada del capil·lar (horitzontal o vertical), la direcció del flux (cap amunt o cap avall) i la càrrega de refrigerant. Aquest estudi demostra també que el filtre no estava actuant com un acumulador ja que el nivell de líquid del capil·lar sempre va seguir l'entrada del tub capil·lar, independentment de la longitud del tub capil·lar dins del filtre. Es van plantejar dues hipòtesis per a explicar el fenomen: una condició de no equilibri del refrigerant i/o un desequilibri entre el cabal màssic del compressor i del capil·lar, és a dir, el sistema estaria equipat amb un capil·lar no bastant restrictiu en comparació amb les necessitats del compressor. El condensador original refrigerant-aire va ser reemplaçat per un condensador refrigerant-aigua per a avaluar, a partir del balanç de calor en el condensador d'aigua, les condicions del refrigerant a l'eixida del condensador i, per tant, a l'entrada del tub capil·lar. Els mesuraments indiquen un flux bifàsic no equilibrat compost de vapor i líquid sub-refredats a l'entrada del tub capil·lar. Per a verificar si la presència de flux bifàsic es devia a un desequilibri entre el cabal màssic del compressor i del capil·lar, el disseny del banc de prova es va modificar utilitzant un diàmetre de tub capil·lar més xicotet i augmentant la velocitat del compressor. Amb aquesta nova configuració, es va aconseguir omplir de líquid el filtre i, per tant, tindre condicions exclusivament líquides a l'entrada del tub capil·lar. Es va realitzar una comparació de prestacions entre un flux bifàsic i un flux únicament líquid a l'entrada del capil·lar. Els resultats revelen que el COP va ser major quan l'entrada del capil·lar era només líquida. / Capillary tube with liquid-to-suction heat exchanger (CT-LSHX) is a component widely used in household refrigerators. Recent works have indicated that even when measuring subcooled conditions at the condenser outlet, the actual capillary tube inlet is two phase-flow. The aim of this PhD thesis is to examine the actual conditions at the capillary tube inlet of a household refrigerator by using an innovative test bench. Transparent tubes were set up at the condenser outlet and capillary tube inlet. The experimental visualisation campaign reveals that the capillary tube inlet was two-phase flow despite the measurement of a certain subcooling, regardless of the filter position (horizontal or vertical), flow direction (upward or downward) and refrigerant charge. This study also demonstrates that the filter was not acting as an accumulator since the liquid level of the capillary always followed the capillary tube entrance, regardless of the capillary tube length inside the filter. Two hypotheses were then posed to explain the phenomenon: a non-equilibrium condition of the refrigerant and/or an unbalanced matching between compressor and capillary tube, that is, the system would be equipped with a capillary tube with a notably large expansion capacity compared to the needs of the compressor. The original refrigerant-to-air condenser was replaced by a refrigerant-to-water condenser to assess, from the heat balance at the water condenser, the refrigerant conditions at the condenser outlet and therefore, at the capillary tube inlet. Measurements indicate a non-equilibrium two-phase flow composed of subcooled vapour and liquid at the capillary tube inlet. To verify if the presence of two-phase flow was due to unbalanced matching between the capillary tube and compressor, the test bench design was modified by using a smaller capillary tube diameter and increasing compressor speed. Fully liquid conditions at the capillary tube inlet were reached with this new configuration. A performance analysis comparison between a capillary tube inlet composed of vapour and liquid and a capillary tube inlet composed of only liquid was also performed. Results reveal that COP were higher in cases of fully liquid conditions at the capillary tube inlet. / Bardoulet, LV. (2018). Non-adiabatic capillary tubes in high efficiency household refrigerator: an experimental study [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/113170

En la Península Ibérica, la arquitectura tradicional de tierra se caracteriza por la variedad de materiales y técnicas constructivas empleadas a lo largo de su territorio, que se adaptan a la realidad geográfica y sociocultural de un área concreta. Si bien estos lenguajes constructivos experimentaron una decadencia progresiva durante el siglo XX en pro de nuevos sistemas estandarizados pese a su innegable valor cultural, las técnicas constructivas en tierra han sido objeto de numerosos estudios nacionales e internacionales en las últimas décadas, no solo a nivel patrimonial sino también desde el punto de vista de la construcción sostenible. Así, este trabajo pretende contribuir al corpus de conocimiento, cada vez mayor, en torno a la arquitectura tradicional de tierra, cuya difusión tiene un elevado impacto en las intervenciones que se ejecutan en este patrimonio. La investigación se centra en la comarca de La Serranía, ubicada al noroeste de la provincia de Valencia, donde la arquitectura tradicional de tierra constituye un extenso patrimonio todavía presente en la mayoría de centros históricos de los municipios, así como en entornos rurales. No obstante, el carácter aislado de este territorio y su creciente despoblación, entre otros factores externos e internos, ponen en riesgo la preservación de esta rica herencia patrimonial. Dado que esta arquitectura ha experimentado dinámicas de intervención diversas para adaptarse a los estándares de confort y las necesidades de uso de sus ocupantes, el conocimiento profundo de las técnicas tradicionales con tierra resulta esencial a la hora de garantizar su salvaguardia y establecer criterios de actuación compatibles con la misma. Una vez conocida la realidad de esta arquitectura en la comarca, la investigación se focaliza en el análisis de su comportamiento bioclimático adaptado al contexto territorial y la evaluación de la eficiencia energética en las intervenciones realizadas mediante distintos procedimientos. A partir de los resultados obtenidos y tras una reflexión en torno a los criterios de intervención, siempre teniendo en cuenta los condicionantes socioculturales y económicos de la comarca, se establecen un conjunto de propuestas de actuación compatibles con su estado de conservación, su naturaleza constructiva, su carácter tradicional y su comportamiento bioclimático. De este modo, la presente tesis doctoral se estructura en tres bloques, que permiten descubrir la arquitectura tradicional de tierra en La Serranía, comprender su comportamiento bioclimático y energético y proponer estrategias de restauración sostenible. En base a los conocimientos adquiridos y a las reflexiones realizadas, la investigación propuesta tiene como objetivo poner en valor la arquitectura tradicional de tierra en este territorio y contribuir a su preservación, puesto que constituye un patrimonio con amplios valores y sigue siendo una arquitectura válida en el mundo contemporáneo. / A la Península Ibèrica, l'arquitectura tradicional de terra es caracteritza per la varietat de materials i tècniques constructives empleades al llarg del seu territori, que s'adapten a la realitat geogràfica i sociocultural d'una àrea concreta. Si bé aquests llenguatges constructius van experimentar una decadència progressiva durant el segle XX en pro de nous sistemes estandarditzats a pesar del seu innegable valor cultural, les tècniques constructives en terra han sigut objecte de nombrosos estudis nacionals i internacionals en les últimes dècades, no sols a nivell patrimonial sinó també des del punt de vista de la construcció sostenible. Així, aquest treball pretén contribuir al corpus de coneixement, cada vegada major, al voltant de l'arquitectura tradicional de terra, la difusió de la qual té un elevat impacte en les intervencions que s'executen en aquest patrimoni. La investigació se centra a la comarca del Serrans, ubicada al nord-oest de la província de València, on l'arquitectura tradicional de terra constitueix un extens patrimoni encara present en la majoria de centres històrics dels municipis, així com en entorns rurals. No obstant això, el caràcter aïllat d'aquest territori i la seua creixent despoblació, entre altres factors externs i interns, posen en risc la preservació d'aquesta rica herència patrimonial. Atès que aquesta arquitectura ha experimentat dinàmiques d'intervenció diverses per a adaptar-se als estàndards de confort i les necessitats d'ús dels seus ocupants, el coneixement profund de les tècniques tradicionals amb terra resulta essencial a l'hora de garantir la seua salvaguarda i establir criteris d'actuació compatibles amb la mateixa. Una vegada coneguda la realitat d'aquesta arquitectura a la comarca, la investigació es focalitza en l'anàlisi del seu comportament bioclimàtic adaptat al context territorial i en l'avaluació de l'eficiència energètica en les intervencions realitzades per mitjà de distints procediments. A partir dels resultats obtinguts i després d'una reflexió entorn dels criteris d'intervenció, sempre tenint en compte els condicionants socioculturals i econòmics de la comarca, s'estableixen un conjunt de propostes d'actuació compatibles amb el seu estat de conservació, la seua naturalesa constructiva, el seu caràcter tradicional i el seu comportament bioclimàtic. D'aquesta manera, la present tesi doctoral s'estructura en tres blocs que permeten, descobrir l'arquitectura tradicional de terra als Serrans, comprendre el seu comportament bioclimàtic i energètic i proposar estratègies de restauració sostenible. Basant-se en els coneixements adquirits i en les reflexions realitzades, la investigació proposada té com a objectiu posar en valor l'arquitectura tradicional de terra en aquest territori i contribuir a la seua preservació, ja que constitueix un patrimoni amb amplis valors i continua sent una arquitectura vàlida en el món contemporani. / Traditional earthen architecture in the Iberian Peninsula is characterized by the variety of materials and construction techniques used throughout its territory, which adapt to the geographical and sociocultural reality of a specific area. While these constructive languages, despite its undeniable cultural value, experienced a progressive decline during the twentieth century in favor of new standardized systems, earthen constructive techniques have been the subject of numerous national and international studies in recent decades, not only as heritage but also as sustainable constructions. This work aims to contribute to the increasing body of knowledge on traditional earthen architecture, whose dissemination has a high impact on the interventions carried out on this heritage. The research focuses on the region of La Serranía, located northwest of the province of Valencia, where traditional earthen architecture constitutes an extensive heritage still present in most municipalities' historic centers, as well as in rural environments. However, the isolated character of this territory and its growing depopulation among other external and internal factors put at risk the preservation of this rich heritage inheritance. Given that this architecture has experienced diverse intervention dynamics to adapt to the comfort standards and needs of its occupants, in-depth knowledge of traditional earthen techniques is essential in order to guarantee its safeguard and to establish compatible action criteria. Once studied the reality of this architecture in the region, the research focuses on the analysis of its bioclimatic behavior adapted to the territorial context and the evaluation of energy efficiency in the interventions carried out through different procedures. Based on the obtained results and after a reflection on the intervention criteria, always taking into account the socio-cultural and economic conditions of the region, a set of action proposals compatible with their state of preservation, constructive nature, traditional character and bioclimatic behavior are established. The present doctoral thesis is structured in three blocks, which allow to discover traditional earthen architecture in La Serranía, to understand its bioclimatic and energetic behavior and to propose sustainable restoration strategies. Based on the knowledge acquired and the reflections made, the proposed research aims to emphasize traditional earthen architecture in this territory and to contribute to its preservation, since it constitutes a heritage with ample values and remains a valid type of architecture in the contemporary world. / Balaguer Garzón, L. (2018). EN TIERRA SERRANA.La restauración de la arquitectura tradicional de tierra en la comarca de La Serranía de Valencia. Estudio del comportamiento bioclimático y la eficiencia energética en las intervenciones [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/113642

[ES] Las amenazas a las que se enfrentan los motores de combustión interna, tales como emisiones contaminantes, agotamiento del petróleo o el auge de otros tipos de motores (vehículo eléctrico), vinculan el futuro de los vehículos propulsados por este tipo de motor a la mejora del mismo en cuanto a consumo de combustible y a emisiones contaminantes se refiere. Adicionalmente, la alta exigencia de la normativa actual y venidera está forzando a las empresas de automoción a centrarse en el desarrollo de estrategias innovadoras dirigidas a aumentar el rendimiento del motor con baja repercusión en emisiones contaminantes. Un primer paso para atajar esta problemática es centrarse en los procesos que ocurren en la cámara de combustión, que es la base del motor. Teniendo en cuenta este escenario, el objetivo principal del presente trabajo es evaluar y optimizar el ciclo indicado de un motor de combustión interna por medio de una herramienta termodinámica 0D. El acoplamiento de esta herramienta, previamente desarrollada en el grupo de trabajo, con un modelo de emisiones de \NOx{} y una herramienta de optimización, permite la evaluación del impacto sobre el rendimiento indicado de varios límites operacionales y procesos reales que tienen lugar en la cámara de combustión. En primer lugar, se ha evaluado el rendimiento indicado de diferentes ciclos ideales en los motores estudiados en el trabajo. Debido a que la diferencia entre ciclos ideales y reales es resultado de la existencia de varias imperfecciones, se ha realizado un estudio de sensibilidad de dichas imperfecciones para determinar cuáles son las que tienen mayor impacto sobre el rendimiento indicado. A continuación, se han buscado los ciclos teóricos óptimos, en este caso ya teniendo en cuenta los principales fenómenos que ocurren en el cilindro, para obtener la ley de combustión que maximiza el rendimiento indicado a la vez que cumple con diferentes restricciones mecánicas y límites de emisiones. En este análisis se concluye que la velocidad de combustión es el parámetro más importante a tener en cuenta. Con el fin de evaluar algunas técnicas experimentales comúnmente usadas para aumentar la velocidad de combustión, parámetro clave como se ha comentado, se han utilizado diferentes enfoques tales como balances globales de energía, división de pérdidas y diseños de experimentos. Las conclusiones extraídas de dichos análisis han sido usadas para optimizar experimentalmente la ley de combustión. La comparación entre esta optimización experimental y la teórica proporciona el impacto en el rendimiento indicado que supone la limitación en la velocidad de combustión impuesta por el motor analizado. Esta metodología actúa como una herramienta de análisis comparativo entre diferentes arquitecturas del motor, estableciendo el techo de eficiencia bajo las condiciones de operación consideradas, y con ello la ganancia máxima alcanzable por un hipotético motor perfecto. / [CA] Les amenaces a què s'enfronten els motors de combustió interna, com ara emissions contaminants, esgotament del petroli o motors alternatius (vehicle elèctric), vinculen el futur dels vehicles propulsats per aquest tipus de motor a la millora del mateix quant a consum de combustible i a emissions contaminants es refereix. Addicionalment, l'alta exigència de la normativa actual i venidora està forçant a les empreses d'automoció a centrar-se en el desenrotllament d'estratègies innovadores dirigides a augmentar el rendiment del motor amb baixa repercussió en emissions contaminants. Un primer pas per a atallar esta problemàtica és centrar-se en els processos que ocorren en la cambra de combustió, que és la base del motor. Tenint en compte aquest escenari, l'objectiu principal del present treball és avaluar i optimitzar el cicle indicat d'un motor de combustió interna per mitjà d'una ferramenta termodinàmica 0D. L'adaptament d'esta ferramenta, prèviament desenrotllada en el grup de treball, amb un model d'emissions de \NOx{} i una ferramenta d'optimització, permet l'avaluació de l'impacte sobre el rendiment indicat d'uns quants límits operacionals i processos reals que tenen lloc en la cambra de combustió. En primer lloc, s'ha avaluat el rendiment indicat de diferents cicles ideals en els motors estudiats en el treball. Pel fet que la diferència entre cicles ideals i reals és resultat de l'existència de diverses imperfeccions, s'ha realitzat un estudi de sensibilitat de les dites imperfeccions per a determinar quines són les que tenen major impacte sobre el rendiment indicat. A continuació, s'han buscat els cicles teòrics òptims, en aquest cas ja tenint en compte els principals fenòmens que ocorren en el cilindre, per a obtindre la llei de combustió que maximitza el rendiment indicat al mateix temps que compleix amb diferents restriccions mecàniques i límits d'emissions. En aquest anàlisi es conclou que la velocitat de combustió és el paràmetre més important a tindre en compte. A fi d'avaluar algunes tècniques experimentals comunament usades per a augmentar la velocitat de combustió, paràmetre clau com s'ha comentat, s'han utilitzat diferents enfocaments com ara balanços globals d'energia, divisió de pèrdues i dissenys d'experiments. Les conclusions extretes d'aquest anàlisi han sigut usades per a optimitzar experimentalment la llei de combustió. La comparació entre esta optimització experimental i la teòrica proporciona l'impacte en el rendiment indicat que suposa la limitació en la velocitat de combustió imposada pel motor analitzat. Esta metodologia actua com una ferramenta d'anàlisi comparativa entre diferents arquitectures del motor, establint el sostre d'eficiència davall les condicions d'operació considerades, i amb això el guany màxim abastable per un hipotètic motor perfecte. / [EN] Issues affecting internal combustion engines, such as pollutant emissions, oil depletion and the raising of alternative powertrains (full electric vehicle), link the future of vehicles powered by this type of powertrain to its improvement in terms of fuel consumption and pollutant emissions. Additionally, the high stringency of the current and upcoming legislation is forcing automotive manufacturers to focus on developing innovative engine strategies aimed to increase the efficiency with low penalty in emissions. A first step to tackle this issue is to focus on the processes occurring in the combustion chamber, which is the core of the engine. Taking into account this scenario, the main objective of the present work is to assess and optimize the indicated cycle of an internal combustion engine based on a zero-dimensional thermodynamic tool. The coupling of this tool, previously developed in the work group, with a \NOx{} emissions model and an optimization tool allows evaluating the impact on gross indicated efficiency of several operational limits and real processes taking place in the combustion chamber. Thus, the first step was the assessment of the indicated efficiency of some ideal cycles in the engines studied in the work. Since the difference between ideal and real cycles is due to the existence of some imperfections, a sensitivity study of these imperfections is carried out to determine the ones with the highest impact on gross indicated efficiency. Later on, the optimum theoretical cycles have been searched for, now taking into account the main phenomena occurring in the cylinder, to get the combustion profile that maximizes the indicated efficiency while keeping some mechanical restrictions and emission limits. In this analysis, the combustion velocity raised as the most important parameter to take into account. In order to assess some experimental techniques commonly used to enhance the combustion velocity, key parameter as commented, different approaches such as Global Energy Balance, split of losses and the use of design of experiments have been conducted. The conclusions extracted from these analysis have been used to optimize experimentally the combustion law. The comparison between this experimental optimization and the theoretical one provides the impact on gross indicated efficiency of the combustion velocity limitation imposed by the engine hardware. This methodology acts as a benchmarking tool between different hardware architectures, setting the efficiency ceiling of the considered operating point, and thus the maximum gain achievable by implementing an hypothetical perfect hardware. / Blanco Cavero, D. (2018). Assessment and optimization of the indicated cycle with a 0D thermodynamic model [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/115934

Tesis por compendio / [ES] RESUMEN La Electrónica Orgánica ha experimentado un gran avance en las últimas décadas, desde que en los años 70 se descubrieran los polímeros conductores. Las características únicas de los semiconductores orgánicos, han permitido el desarrollo de dispositivos electrónicos flexibles y con múltiple funcionalidad, mediante técnicas de fabricación a temperatura ambiente y bajo coste. Uno de los campos en los que estos dispositivos orgánicos han despertado mayor interés es el de su aplicación como sensores. En particular, los sensores basados en los denominados Transistores Orgánicos de película delgada (OTFT's) han experimentado un gran desarrollo debido a sus múltiples ventajas, como simplicidad, elevada sensibilidad, y posibilidad de miniaturización. Existen dos tipos principales de OTFT's: Transistor Orgánico de Efecto de Campo (OFET) y Transistor Electroquímico Orgánico (OECT). Los OECT's constan de tres electrodos (surtidor, drenador y puerta), un semiconductor orgánico (OSC), y un electrolito en contacto con el semiconductor. El funcionamiento de los sensores basados en OECT's se basa en la modulación de la corriente del canal por dopaje o de-dopaje electroquímico desde el electrolito, cuando se aplican tensiones de puerta. Los OECT's resultan especialmente adecuados como sensores químicos debido a su capacidad de operar en medios acuosos. En este trabajo, se han desarrollado OECT's basados en el OSC PEDOT:PSS mediante tecnología Screen-printing. Los transistores se han diseñado variando su geometría, parámetro del que depende la sensibilidad del sensor. Mediante la caracterización eléctrica de los OECT's, se ha podido determinar la geometría óptima en función del analito a detectar. Finalmente, se ha comprobado experimentalmente la validez de estos OECT's como sensores de cationes de diferentes tamaños y de ácido ascórbico, obteniéndose resultados muy satisfactorios. Los OFET's, se han preparado depositando el OSC sobre el dieléctrico y para obtener el canal cuya corriente se modula con la tensión aplicada al electrodo de puerta. En la mayoría de los sensores basados en OFET's, el semiconductor está expuesto al analito. Su funcionamiento se basa en la modificación de la corriente del canal por dopaje o captura de cargas en presencia del analito. En este trabajo, se han desarrollado OFET's basados en TIPS-Pentacene mediante las tecnologías Drop-casting y Spin-coating. Tras establecer la mejor técnica de deposición del semiconductor orgánico se han caracterizado eléctricamente los OFET's. La caracterización eléctrica de estos transistores orgánicos es fundamental para optimizar su uso como sensores químicos. No obstante, las propiedades únicas de los OSC's dificultan la caracterización eléctrica de estos dispositivos con los equipos comerciales actuales, diseñados todos ellos para la caracterización de transistores de Silicio. Para suplir esta necesidad, se ha diseñado un equipo para la caracterización de transistores orgánicos, utilizando componentes comerciales de bajo coste y un software desarrollado específicamente para la determinación de los parámetros característicos de OECT's y OFET's fijados en la norma estándar IEEE 1620-2008. / [CA] RESUM La Electrònica Orgànica ha experimentat un gran avanç en les últimes dècades, des que en els anys 70 es descobrissin els polímers conductors. Les característiques úniques dels semiconductors orgànics, han permès el desenvolupament de dispositius electrònics flexibles i amb múltiple funcionalitat, mitjançant tècniques de fabricació a temperatura ambient i baix cost. Un dels camps en què aquests dispositius orgànics han despertat més interès és el de la seva aplicació com a sensors. En particular, els sensors basats en els denominats Transistors Orgànics de pel·lícula prima (OTFT s) han experimentat un gran desenvolupament a causa dels seus múltiples avantatges, com simplicitat, elevada sensibilitat, i possibilitat de miniaturització. Hi ha dos tipus principals de OTFT s: Transistor Orgànics d'Efecte de Camp (OFET) i Transistor Electroquímic Orgànic (OECT). Els OECT's consten de tres elèctrodes (sortidor, drenador i porta), un semiconductor orgànic (OSC), i un electròlit en contacte amb el semiconductor. El funcionament dels sensors basats en OECT's es basa en la modulació del corrent del canal per dopatge o de-dopatge electroquímic des del electròlit, quan s'apliquen tensions de porta. Els OECT's resulten especialment adequats com a sensors químics per la seva capacitat d'operar en mitjans aquosos. En aquest treball, s'han desenvolupat OECT's basats en el OSC PEDOT: PSS mitjançant tecnologia Screen-printing. Els transistors s'han dissenyat variant la seua geometria, paràmetre del qual depèn la sensibilitat del sensor. Mitjançant la caracterització elèctrica dels OECT's, s'ha pogut determinar la geometria òptima en funció de l'analit a detectar. Finalment, s'ha comprovat experimentalment la validesa d'aquests OECT's com a sensors de cations de diferents mides i d'àcid ascòrbic, obtenint-se resultats molt satisfactoris. Els OFET's, s'han preparat dipositant el OSC sobre el dielèctric per obtenir el canal i la corrent es modula amb la tensió aplicada a l'elèctrode de porta. En la majoria dels sensors basats en OFET's, el semiconductor està exposat al analit. El seu funcionament es basa en la modificació del corrent del canal per dopatge o captura de càrregues en presència de l'analit. En aquest treball, s'han desenvolupat OFET's basats en TIPS-Pentacene mitjançant les tecnologies "Drop-càsting" i "Spin-coating". Després d'establir la millor tècnica de deposició del semiconductor orgànic s'han caracteritzat elèctricament els OFET's La caracterització elèctrica d'aquests transistors orgànics és fonamental per optimitzar el seu ús com a sensors químics. No obstant això, les propietats úniques dels OSC's dificulten la caracterització elèctrica d'aquests dispositius amb els equips comercials actuals, dissenyats tots ells per a la caracterització de transistors de silici. Per suplir aquesta necessitat, s'ha dissenyat un equip per a la caracterització de transistors orgànics, utilitzant components comercials de baix cost i un programari desenvolupat específicament per a la determinació dels paràmetres característics de OECT's i OFET's fixats en la norma estàndard IEEE 1620-2008. / [EN] ABSTRACT Organic Electronics has been extensively developed along these past decades, since the discovery of conducting polymers in the 1970s. The unique features that these organic semiconductors can offer have allowed the development of many electronic devices with mechanical flexibility and multiple functionalities, using low-temperature and low-cost fabrication technologies. These organic devices have attracted considerable interest for their use in many fields, especially for sensing applications. In particular, Organic Thin-Film Transistors (OTFTs) have paved the way towards the fabrication of efficient sensors due to their many advantages, such as simplicity, high sensitivity, and facile miniaturization. OTFTs can be classified into two types of transistors: Organic Field Effect Transistors (OFET) and Organic Electrochemical Transistors (OECT). The essential components of an OECT are an organic semiconductor film, three electrodes (source, drain and gate), and an electrolyte bridging the semiconductor and the gate electrode. The operation of an OECT-based sensor lies on the modulation of the channel current by electrochemical doping or de-doping from the electrolyte, when gate voltages are applied. OECTs have attracted considerable interest for their application as chemical sensors due to their ability to operate in aqueous environments. In this work, PEDOT: PSS-based OECTs have been prepared by Screen-printing. The effect of the geometry on the sensor sensitivity has been investigated by comparing OECTs with different channel and gate areas ratio. The electrical characteristics of the OECTs have been used to determine the geometry that optimizes their performance for sensing different analytes. Finally, the use of these OECTs for the detection of cations and ascorbic acid has been experimentally assessed, with satisfactory and promising results. The OFET's have been prepared by depositing the organic semiconductor on the dielectric and thus obtain the chanel whose current is modulated by the voltage applied to the gate electrode. In most of the OFET-based sensors, the semiconductor is exposed to the analyte. Their operation is based on the modification of the channel current by charge doping or trapping due to the analyte. In this work, OFETs based on TIPS-pentacene have been prepared by Drop-casting and Spin-coating. The best technique for deposition of this organic semiconductor has been initially identified. Then, the electrical characteristics of these OFETs have been determined. The electrical characterization of these organic transistors is essential for their optimization as chemical sensors. However, the unique properties of organic semiconductors render difficult the electrical characterization of these transistors with current commercial devices, since these have been all designed for characterizing Si-based transistors. A device which allows for systematic characterization of organic transistors has been designed therefore, using low-cost commercial components and a software that has been specifically developed for the determination of the reporting parameters for OFETs and OECTs, as specified in the IEEE 1620-2008 standard. / El trabajo desarrollado en los artículos ha sido posible gracias a los distintos proyectos de investigación de financiación pública dentro del marco de proyectos del Ministerio de Educación y Ciencia del Gobierno de España/Fondos FEDER (grant number MAT2015-64139-C4-3-R (MINECO/FEDER)) y Fondos de la Generalitat Valenciana (grant number AICO/2015/103). / Pérez Fuster, C. (2019). Diseño y caracterización de sensores para la medida de parámetros químicos y biológicos mediante Organic Thin-film transistors [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/118793 / Compendio