El desarrollo de nuevos fármacos constituye un área de investigación fundamental en la medicina moderna. Más allá de los vertiginosos avances científicos en informática molecular y bioquímica que abonan a su mejora continua, la inversión en tiempo y recursos es sumamente elevada, en contraste a su exigua tasa de éxito. Las estrategias computacionales juegan un rol clave en la optimización y eficiencia de las múltiples tareas involucradas en el desarrollo de medicamentos, que abarcan desde la representación molecular y el modelado predictivo de bioactividad hasta el cribado virtual de fármacos y el diseño de nuevas estructuras químicas. El objetivo de esta tesis se centró en el desarrollo y aplicación de estrategias computacionales novedosas basadas en aprendizaje profundo para contribuir a la optimización de las diversas etapas del descubrimiento de nuevos medicamentos. Las contribuciones de la presente tesis parten de un análisis crítico y permanente del estado del arte en informática molecular e involucran el diseño de nuevas estrategias aplicando conceptos y desarrollos de vanguardia en aprendizaje profundo. Como resultado de este trabajo, se lograron propuestas novedosas alineadas en tres ejes fundamentales del proceso de desarrollo de fármacos: representaciones moleculares, modelado predictivo de bioactividad, y analítica visual aplicada a cribado virtual de fármacos. En materia de modelado predictivo de bioactividad, desarrollamos enfoques de modelado QSAR capaces de alcanzar rendimientos predictivos superiores a los previamente reportados para un gran número de propiedades de relevancia en el área, sin necesidad de realizar selección de características. Propusimos un enfoque de definición del dominio de aplicabilidad químico para dichos modelos eficaz en la determinación del rango de confiabilidad de las predicciones, y desarrollamos una estrategia para brindar interpretabilidad a modelos QSAR basados en redes neuronales. Además, experimentamos con aprendizaje profundo multi-tarea, logrando un enfoque pionero para el modelado de mutagenicidad de Ames, que permite el aprendizaje conjunto de información de diferentes blancos farmacológicos, superando en rendimiento a los resultados previamente publicados. En el área de representación molecular, desarrollamos un riguroso trabajo de investigación y análisis comparativo de diversas estrategias de representación molecular tradicionales y basadas en aprendizaje profundo. Propusimos un diseño experimental para la comparación y evaluación del desempeño de dichas representaciones en modelado QSAR, cuyos resultados evidenciaron la importancia de la selección cuidadosa de la representación elegida y proporcionan un marco de referencia para posteriores estudios similares. Por último, presentamos una herramienta integral de analítica visual para cribado virtual que integra diferentes fuentes de información química y representaciones moleculares complementarias. Esta herramienta interactiva demostró ser eficaz en la asistencia a expertxs de química medicinal para la exploración visual de patrones de similitud estructural en grandes conjuntos de datos químicos y para el diseño de nuevos compuestos candidatos. / The development of new drugs constitutes a fundamental research area in modern medicine. Beyond the rapid scientific advances in molecular informatics and biochemistry, which contribute to its continuous improvement, the investment in time and resources is extremely high, in contrast to its limited success rate. Computational strategies play a key role in optimizing and streamlining the multiple tasks involved in drug development, ranging from molecular representation and predictive modeling of bioactivity profiles, to virtual drug screening and the design of novel chemical structures. The goal of this thesis focused on the development and application of novel computational strategies based on deep learning to contribute to the optimization of the many stages involved in the drug discovery process. The contributions of this thesis stem from a critical and ongoing analysis of the state of the art in molecular informatics and involve the design of new strategies by applying recent concepts and developments in deep learning. As a result of this work, we achieved a series of innovative proposals which align to three fundamental cornerstones of the drug development process: molecular representation, predictive modeling of bioactivity profiles, and visual analytics applied to virtual drug screening. In the field of predictive bioactivity modeling, we developed QSAR modeling approaches that achieved higher predictive performances than those previously reported for numerous relevant biochemical properties, while at the same time overcoming the need for a feature selection step. We proposed an approach to define the chemical applicability domain for these models, effectively determining the reliability range of predictions, and developed a strategy to provide interpretability to QSAR models based on neural networks. Additionally, we experimented with multi-task deep learning, achieving a pioneering approach for modeling Ames mutagenicity that allows the joint learning of information from different pharmacological targets, which outperformed previously published results. In the field of molecular representation, we conducted a rigorous research and comparative analysis of various traditional and deep learning-based molecular representation strategies. We proposed an experimental design for the comparison and evaluation of the performance of these representations in QSAR modeling, and the results highlighted the importance of carefully selecting the molecular representation for each task, while also providing a reference framework for subsequent similar studies. Finally, we introduced a comprehensive visual analytics tool for virtual screening that integrates different sources of chemical information and complementary molecular representations. This interactive tool proved to be effective in assisting medicinal chemistry experts in visually exploring structural similarity patterns in large chemical datasets and in the design of new candidate compounds.

Las organizaciones resultan ser un medio efectivo para la coordinación de las actividades, no sólo de los humanos sino también de los agentes. Precisamente, en los últimos años el concepto de organización ha adquirido gran relevancia en el área de los sistemas multiagente, al facilitar el análisis y diseño de mecanismos de coordinación y colaboración en sistemas abiertos. Dado que la Teoría de Organización aborda las propiedades de las organizaciones humanas y sus aspectos de diseño, en esta tesis se revisa dicha Teoría para así adoptar de ella ciertos mecanismos y guías que faciliten el diseño de sistemas multiagente complejos basados en organizaciones. Para ello, se han analizado cuáles son los factores principales que determinan las características de las organizaciones y su estructura y que deben ser tenidos cuenta en el diseño de la organización del sistema. Asimismo, se ha realizado un estudio del estado del arte sobre el enfoque dado al concepto de organización, tanto en las principales metodologías de sistemas multiagente como en las plataformas de agente. De este modo, se han determinado sus carencias y necesidades con respecto a la gestión y manejo de las organizaciones. En base a estos estudios, se ha propuesto un Modelo de Organización que permite describir los principales aspectos de las organizaciones: estructura, funcionalidad, normalización, dinamicidad y entorno. Este modelo constituye la primera aportación de esta tesis. Consta de un conjunto de meta-modelos que extienden las propuestas de INGENIAS y ANEMONA, empleando fundamentalmente los conceptos de unidad organizativa, servicio, norma y entorno. Además se ha elaborado un conjunto de patrones de diseño, con los que facilitar el modelado de la estructura de la organización. El Modelo de Organización sirve de apoyo, junto al análisis de la Teoría de Organización, para la adaptación del proceso de diseño de las organizaciones al área de los sistemas multiagente. De esta forma, como segunda y pr / Argente Villaplana, E. (2008). Gormas: Guías para el desarrollo de sistemas multiagente abiertos basados en organizaciones [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2481

El principal objetivo del trabajo es validar las herramientas de diseño de los sistemas de bomba de calor acoplada al terreno, cuya eficacia depende no sólo de la exactitud de sus cálculos sino también de las habilidades de los diseñadores para seleccionar los modelos adecuados y sus parámetros de entrada. Para ello se ha realizado un modelo en el programa de simulación TRNSYS de una instalación experimental. La instalación experimental empleada en la validación es la planta piloto del proyecto europeo GeoCool, orientado a la introducción de los sistemas de bomba de calor acoplada al terreno en los mercados del sur de Europa. Este proyecto ha sido el primero que ha integrado los diferentes campos de ingeniería que intervienen en el diseño e implementación de los sistemas de bomba de calor acoplada al terreno funcionando en modo reversible, siendo la instalación del proyecto una de las primeras instalaciones monitorizadas que funcionan tanto en calefacción como en refrigeración. La validación del modelo se ha realizado mediante la comparativa de los resultados del rendimiento medio estacional obtenido en la simulación con el calculado a partir de los datos experimentales. Los resultados obtenidos muestran que las predicciones de la simulación se acercan con bastante precisión a los datos experimentales, sobre todo si el modelo incorpora aspectos del funcionamiento real de la instalación como el uso de la bomba de calor a carga parcial. / Magraner Benedicto, MT. (2010). Validación Experimental de los Métodos de Diseño de Instalaciones de Bomba de Calor Acoplada al Terreno [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/8682

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

Las aplicaciones para redes de sensores inalámbricas, o Wireless Sensor Networks (WSNs), han mostrado un crecimiento significativo en los últimos años. Actualmente constituyen una alternativa tecnológica interesante para el desarrollo de aplicaciones que requieren monitorizar constantemente el estado de cualquier variable relacionada con escenarios de diversos ámbitos. Si las aplicaciones detectan cambios en los valores de dichas variables, pueden activar la ejecución de acciones preventivas que ayuden a restaurar las condiciones normales del entorno monitorizado. Algunos ejemplos de aplicaciones que se pueden beneficiar de las WSNs son las aplicaciones para la detección de eventos, entre las que se incluye la detección de incendios forestales. Este tipo de aplicaciones ha recibido mucha atención recientemente, ya que cada año se presentan incendios forestales que arrasan con una gran cantidad de flora y fauna, provocando grandes pérdidas económicas y humanas. Otra área de gran interés es la utilización de redes de sensores en la detección de propagación de gases. Estas aplicaciones tienen la finalidad de evitar tragedias, sobre todo en el caso de la propagación de gases peligrosos. Por otra parte, las redes de sensores también han sido utilizadas en la detección y seguimiento de objetivos e intrusos. Con estas aplicaciones es posible vigilar áreas restringidas, ya sea por el servicio que proporcionan o por los objetos de valor que puedan contener. Para implementar eficientemente aplicaciones que utilicen redes de sensores inalámbricas en la detección de eventos de propagación de fuego y gas, así como para detectar y realizar el seguimiento de intrusos, es conveniente utilizar mecanismos que permitan detectar los eventos críticos de forma correcta e inmediata, de tal manera que se informe y actúe en tiempo real para llevar a cabo las acciones necesarias. En esta tesis doctoral se propone una arquitectura para redes de sensores que permita detectar en tiempo real la presencia de eventos que alteren el estado normal del entorno monitorizado, actuando a continuación convenientemente. / Lino Ramírez, C. (2012). Diseño de una arquitectura para redes de sensores con soporte para aplicaciones de detección de eventos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/15152

Esta Tesis se centra en el desarrollo de herramientas para la simulación de la dinámica en baja frecuencia de trenes articulados. A través de estas herramientas se pretende obtener conclusiones relevantes para el diseño preliminar de estos trenes, ya que en este rango de frecuencias se definen problemas importantes como la seguridad de marcha, la inestabilidad dinámica y, en parte, el confort. Para que estas herramientas sean eficientes, deben tener un bajo coste temporal para el modelado, el cálculo y el postproceso de los resultados. En la actualidad, el aumento de la velocidad de circulación y la eficiencia energética son factores que influyen notablemente en el desarrollo de los nuevos trenes de alta velocidad. En este sentido, los trenes articulados presentan características dinámicas que les hacen especialmente indicados para su explotación en alta velocidad. Sin embargo, el modelado de trenes articulados en los programas comerciales de dinámica ferroviaria presenta algunas dificultades. Así, desde el punto de vista industrial, resulta interesante disponer de modelos sencillos que reproduzcan los aspectos más destacados de la dinámica de baja frecuencia de estos trenes. Estos modelos deben proporcionar resultados con una precisión suficiente y ofrecer una visión de conjunto del comportamiento dinámico del tren para poder orientar las decisiones en el diseño de estos vehículos. En este trabajo se va a plantear una metodología que permita desarrollar modelos dinámicos de trenes articulados de forma eficiente. Para ello, se van a considerar y justificar una serie de hipótesis simplificativas, y se va a proponer el empleo de coordenadas naturales para describir la cinemática de las cajas. Esta metodología se va a aplicar para desarrollar modelos lineales y no lineales de trenes Talgo con el objetivo de validar las simplificaciones realizadas. Finalmente, se van a realizar una serie de análisis con estos modelos para comprobar su precisión y mejorar el conocimie / Carballeira Morado, J. (2012). Modelado y simulación del comportamiento dinámico a baja frecuencia de trenes articulados [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16928

Solves Llorens, JA. (2014). Registro multimodal de mamografías: resonancia magnética y rayos-x [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/38940

The current global scenario, in which an ever increasing population with an ever growing transportation needs is coupled with a reduction in the fossil fuel production and increasing human-made pollution derived problems, leads automotive engine manufacturers to constant struggles for fuel consumption and emission reductions while keeping engine performance. One-dimensional simulation codes have become a key tool towards these objectives, but require continued accuracy refinements. Phenomena that were previously thought of a limited importance and could be extremely easily modelled now require the development of new methods to be accounted for. Among these phenomena are the turbocharger mechanical losses and the turbine behaviour under highly pulsating boundary conditions. This work is focused on the improvement of current one-dimensional models, for both mechanical losses prediction and high frequency pulsating flow turbine performance. After reviewing the state-of-the-art in experimental measurement and fast simulation of automotive turbochargers, this work presents first a experimental study of several turbochargers working under both steady-state and unsteady operating conditions, focusing on the general performance of the turbine and the losses in the power transmission between it and the compressor, even including internal pressure measurements in one of the tested units. All the measurements are corrected due to heat transfer, getting the purely adiabatic behaviour. Furthermore, a CFD simulation campaign of a radial turbine has been performed, thus obtaining a detailed description of its internal behaviour under highly pulsating flow. In the light of both the experimental and CFD-simulated results, a quasi-steady mechanical losses and a quasi-bidimensional turbine model have been developed. Both models have been validated using all the experimental and simulated data, proving a prediction accuracy improvements from the results of previous methods. The mechanical losses model offers a clear advantage over the usual practice of using a constant mechanical efficiency value for correcting the manufacturer’s turbocharger map, whereas the turbine model has demonstrated potential for turbine map extrapolation and has improved the instantaneous results over classic onedimensional turbine volute models for frequencies higher than 1000 Hz. Both models have been developed trying to keep a reduced computational cost, ensuring to exploit the specific characteristics of the processors where they are going to be run. / García-Cuevas González, LM. (2014). Experiments and Modelling of Automotive Turbochargers under Unsteady Conditions [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48458

Tesis por compendio / Universities are currently facing strong competition given the increasing offer of university programs, as well as budget cuts at the education sector as a result of the current economic crisis. Likewise, students are more informed and have developed a greater mobilization capacity; all of which contribute to the internationalization of higher education. This is how it becomes a necessity for universities to be involved in innovative strategic projects in order to develop competitive advantages against the demands of the educational market. This thesis proposes to apply a co-creative approach in the different university processes, as an innovative marketing alternative to be implemented in the management of undergraduate programs. Co-creation is studied as a proposal to encourage paradigm change where students become key players in the different activities that are developed in institutions of higher education. This approach promotes a change from the traditional model applied in such institutions, towards "co-creation of value". This movement implies that the organizations are actively involved in a joint process, where students also play an active role through direct interactions. In this sense, students become active actors during the teaching-learning process, through the reinforcement and incentive of their participation in co-creative environments for knowledge generation. Some of the positive implications of this approach are that students develop skills such as communication, leadership, decision making, autonomy and independence. The first part of this thesis focuses on a systematic review of the main concepts related to value co-creation, as an application in university environment. At this stage the interactions between the different variables that are present during the co-creative processes such as participation, communication and satisfaction were analyzed. The second phase focused on value co-creation in higher education changing the educational methodologies based on teaching-learning processes. In this way it is proposed a movement from traditional roles of the educational process, where the active and collaborative role of the student is reinforced. In the final part of the thesis different models are developed with co-creation as central axis, evidencing that communication and participation are solid precursors of co-creation. Likewise, the positive impacts of co-creation on student loyalty, satisfaction and trust were confirmed. The data collection tool applied was a survey of undergraduate students from several Ecuadorian universities. The statistical techniques applied were mainly exploratory factor analysis, confirmatory factor analysis and the structural equations modeling. As a general conclusion of the study it can be remarked that co-creation is a pragmatic vision to be considered and implemented in the university context with positive effects for student and for universities. This thesis confirms that the application of this innovative perspective ensures that competitive advantages are develop at university institutions, allowing to reach higher levels of competitiveness. / Las universidades se enfrentan en la actualidad a una fuerte competencia dado el incremento de ofertas de programas universitarios, aparejada dicha situación a las reducciones presupuestarias que ha sufrido el sector educacional frente a las crisis económicas existentes. De igual forma, los estudiantes se encuentran cada vez más informados y han desarrollado una mayor capacidad de movilización; todo lo cual tributa a la internacionalización de la educación superior. Es así como se convierte en una necesidad vital para las universidades el involucrarse en proyectos estratégicos innovadores en aras de desarrollar ventajas competitivas frente a las demandas existentes en el mercado educativo. La presente tesis propone aplicar un enfoque co-creativo en los diferentes procesos universitarios, como una alternativa innovadora a implementar en los programas de grado para la gestión de los mismos. La co-creación se estudia como una propuesta para fomentar un cambio de paradigma donde los estudiantes se convierten en actores claves de las diferentes actividades que se desarrollan en las instituciones de educación superior. Este enfoque promueve un cambio desde el modelo tradicional aplicado en dichas instituciones hacia la "co-creación del valor". Este movimiento implica que las organizaciones participan activamente en un proceso conjunto, donde los estudiantes también desempeñan un papel activo a través de la interacción directa. En este sentido, los estudiantes se convierten en actores activos durante el proceso de enseñanza-aprendizaje, a través del reforzamiento e incentivo de la participación de los mismos en entornos co-creadores para la generación del conocimiento. Algunas de las implicaciones positivas de este enfoque es que los estudiantes desarrollan habilidades como la comunicación, el liderazgo, la toma de decisiones, la autonomía y la independencia. La primer parte de la presente tesis se enfoca en realizar una revisión bibliográfica de los principales conceptos relacionados con la co-creación del valor, así como su aplicación en el entorno universitario. En esta etapa se analizan las interacciones entre las diferentes variables que están presentes durante los procesos co-creadores como son la participación, comunicación, satisfacción, lealtad y confianza. En una segunda fase, la cual permanece a lo largo de la investigación, se profundiza en el enfoque co-creador de valor en la educación superior centrado en el cambio de las metodologías educacionales basadas en los procesos de enseñanza-aprendizaje. De esta forma se propone un movimiento de los roles tradicionales del proceso educativo, donde se refuerza el papel activo y colaborativo del estudiante. En la parte final de la tesis se desarrollan varios estudios donde se analizan diferentes modelos propuestos con la co-creación como eje central, evidenciándose que la comunicación y la participación son válidos precursores de la misma. Se confirman los impactos positivos de la co-creación sobre la lealtad, la satisfacción y la confianza de los estudiantes. El instrumento de recolección de datos aplicado fue una encuesta a estudiantes de programas de grado de varias universidades ecuatorianas. Las técnicas estadísticas utilizadas fueron principalmente el análisis factorial exploratorio, el análisis factorial confirmatorio y el modelado de ecuaciones estructurales. Como conclusión general del estudio se puede remarcar que la co-creación es una herramienta pragmática a ser considerada e implementada en el contexto universitario con efectos positivos tanto para el estudiante como para la organización. La presente tesis confirma que la aplicación de esta perspectiva innovadora asegura el desarrollo de ventajas competitivas para las instituciones universitarias. / Les universitats afronten en la actualitat una forta competència donat l'increment d'ofertes en programes universitaris, així com les reduccions pressupostàries que ha patit el sector educatiu front les crisis econòmiques existents. Així mateix, els estudiants es troben cada cop més informats i han desenvolupat una major capacitat de mobilització; tot en conjunt contribueix a la internacionalització de l' educació superior. D'aquesta forma es converteix en una necessitat vital per a les universitats la seva participació en projectes estratègics innovadors amb l'objectiu de desenvolupar avantatges competitives front a les demandes existents en el marcat educatiu. La present tesis proposa aplicar un enfocament co-creatiu als diferents processos universitaris, com una alternativa innovadora de marketing a implementar en els programes de grau per a la seva gestió. Es en aquest sentit, que la co-creació se estudia com una proposta per fomentar el canvi de paradigma on els estudiants es converteixen en actors claus de les diferents activitats que es desenvolupen en les institucions d'educació superior. Aquest enfocament promou un canvi del model tradicional aplicat en dites institucions, cap a la "co-creació de valor". Aquest moviment implica que les organitzacions participen activament en un procés conjunt, on els estudiants també realitzen un paper actiu a través de la interacció directa. En aquest sentit, els estudiants es converteixen en actors actius durant el procés d'ensenyança-aprenentatge, a través del reforçament e incentiu de la seva participació en ambients co-creatius per a la generació del coneixement. Algunes de les implicacions positives d'aquesta perspectiva es que els estudiants desenvolupen habilitats com la comunicació, el lideratge, la presa de decisions, l'autonomia i la independència d'ells mateixos. La primera part de la present tesis es centra en realitzar una revisió bibliogràfica dels principals conceptes relacionats amb la co-creació del valor, amb una aplicació a l'ambient universitari. En aquesta etapa s'analitzen les interaccions entre les diferents variables que estan present durant els processos co-creatius como són la participació, comunicació y satisfacció. En una segona fase es profunditza en la perspectiva co-creativa de valor en l'educació superior centrada en el canvi de les metodologies educacionals basades en els processos d'ensenyament-aprenentatge. D'aquesta forma, es proposa un moviment dels rols tradicionals del procés educatiu, on es reforça el paper actiu y col·laborador de l' estudiant. A la part final de la tesis es desenvolupen varis estudis on s'examinen diferents models proposats amb la co-creació com a eix central, evidenciant-se que la comunicació i la participació son vàlids precursors d'aquesta. De la mateixa forma, es confirmaren els impactes positius de la co-creació sobre la lleialtat, la satisfacció i la confiança dels estudiants. L'eina de recollecció de dades aplicada va ser una enquesta a estudiants de programes de grau de varies universitats equatorianes. Les tècniques estadístiques utilitzades van ser principalment l' anàlisis factorial exploratori, l'anàlisi factorial confirmatori i el modelatge d'equacions estructurals. Com a conclusió general de l'estudi es pot remarcar que la co-creació es una eina pragmàtica a ser considerada e implementada en un context universitari amb efectes positius tanta per a l'estudiant com per a l' organització. La present tesis confirma que l' aplicació d'aquesta perspectiva innovadora assegura el desenvolupament d' avantatges competitives per a les institucions universitàries, permetent-les obtenir nivells superiors de competitivitat. / Pantoja Díaz, O. (2017). Diseño de un modelo de co-creación de los programas de grado en las universidades ecuatorianas [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/92182 / Compendio

[EN] In the last years, many modelling works of NOx, soot and fuel consumption in Diesel engines have been developed; some of them approach the problem determining the interactions between the engine inputs and outputs, following a causal approach based on experimentation. On the opposite side, it is common to find more or less complex models that address the problem taking into account all the physical phenomena related. Nevertheless, it is not usual the use of in-cylinder pressure as a fundamental signal to characterise the process to determine the engine performance in terms of emissions and fuel consumption. The present work has as main goal to explore the potential of such signal to use it with a few mean variables in order to model emissions and performance. Based on that, two approaches were raised: the first is semi-empirical combining a simple phenomenological sub-model with empirical corrections, the other approach consider a purely empirical correlations based on statistics. The proposed semi-empirical models allows to obtain NOx emissions in the exhaust based on heat release law and flame adiabatic temperature, including corrections to take into account the "reburning" phenomena and the local emissions in nominal reference points. On the other hand, the consumption estimation is based on the effective parameters calculation from indicated parameters and mechanical losses. These are obtained with specific sub-models of friction between the contact surfaces with relative movement and auxiliary devices power. Regarding the NOx, soot and fuel consumption empirical models, these are based on Design of Experiment and Response Surface Methodology, in which with an statistical focus, allows to fit mathematical expressions as function of some input variables (from injection and air path systems) and combustion burnt angles. The model has allowed quantifying the effect of using in-cylinder pressure signal to obtain the combustion burnt angles, facing the alternative to model it only taking into account the inputs. Finally, two applications of the model were presented: in one side, their performance was evaluated in transient conditions. On the other hand, the models have been used to perform a multi-objective optimisation to reduce emissions and fuel consumption simultaneously. / [ES] En los últimos años se han desarrollado diversos trabajos de modelado de NOx, hollín y consumo de combustible en motores Diesel, Algunos de ellos enfocan el problema mediante la determinación de las relaciones entre los parámetros de entrada y las salidas del motor siguiendo un enfoque causa-efecto basado en la experimentación. En el extremo contrario, también son habituales los modelos más o menos complejos que abordan el problema teniendo en cuenta toda la física implicada en los fenómenos relevantes. Sin embargo, no son muy habituales los modelos que utilizan la información de la señal de presión en el cilindro como entrada fundamental para caracterizar los fenómenos que van a determinar las prestaciones del motor en términos de emisiones y consumo. El presente trabajo tiene como objetivo fundamental explorar el potencial de dicha señal para modelar, junto con otras variables medias del motor, las emisiones y prestaciones. Para ello se han empleado dos enfoques: el primero semi-empírico en el que se combinan sub-modelos fenomenológicos sencillos con correcciones empíricas, y otro puramente empírico basado en correlaciones estadísticas. Los modelos semi-empíricos propuestos permiten obtener las emisiones de NOx en el escape basándose en la ley de liberación de calor y la temperatura adiabática de llama e incluyen sendas correcciones para tener en cuenta el fenómeno de reburning y las emisiones locales en puntos nominales de referencia. Por otro lado, la estimación del consumo se basa en el cálculo de los parámetros efectivos a partir de los indicados y las pérdidas mecánicas. Estas son obtenidas con sub-modelos específicos para la fricción en los contactos de los elementos con movimiento relativo y de accionamiento de auxiliares. Los modelos empíricos de NOx, hollín y consumo se basan en la metodología de Diseño de Experimentos y de Superficie de Respuesta que, con un enfoque estadístico, permite ajustar expresiones matemáticas en función de diferentes variables de entrada (tanto relacionadas con la renovación de la carga como con la inyección) y ángulos característicos de combustión. El modelo ha permitido cuantificar el efecto de usar la señal de presión experimental para obtener los ángulos de combustión, frente a la alternativa de modelarlos sólo con las entradas. Finalmente, se presentan dos aplicaciones de los modelos propuestos donde, en primer lugar, se ha evaluado sus prestaciones en condiciones transitorias, y en segundo lugar, se han empleado para realizar una optimización multi-objetivo para reducir simultáneamente emisiones y consumo / [CA] En els últims anys s'han desenvolupat diversos treballs de modelatge de NOx, sutge i consum de combustible en motors dièsel. Alguns d'ells enfoquen el problema mitjançant la determinació de les relacions entre els paràmetres d'entrada i d'eixida del motor amb un enfocament causa-efecte basat en l'experimentació. D'una altra banda, també són habituals els models més o menys complexos que aborden el problema tenint en compte tota la física implicada en els fenòmens rel.levants. No obstant això, no són molt habituals els models que utilitzen informació del senyal de pressió en el cilindre com a entrada fonamental per caracteritzar els fenòmens que determinen les prestacions del motor en termes d'emissions i consum. El present treball té com a objectiu fonamental explorar el potencial d'aquest senyal per a modelar, juntament amb altres variables promedi del motor, les emissions i prestacions. Per això s'han emprat dos enfocaments: el primer semi-empíric en el qual es combinen sub-models fenomenològics senzills amb correccions empíriques, i un altre purament empíric basat en correl.lacions estadístiques. Els models semi-empírics proposats permeten obtenir les emissions de NOx en el escapament basant-se en la equació d'alliberament de calor i la temperatura adiabàtica de flama i inclouen sengles correccions per tindre en compte el fenomen de reburning i les emissions locals en punts nominals de referència . D'una altra banda, l'estimació del consum es basa en el càlcul dels paràmetres efectius a partir dels indicats i les pèrdues mecàniques. Aquestes són obtingudes amb sub-models específics per a la fricció en els contactes dels elements amb moviment relatiu i d'accionament d'auxiliars. Els models empírics de NOx, sutge i consum es basen en la metodologia de Disseny d'Experiments i de Superfície de Resposta que, amb un enfocament estadístic, permet ajustar expressions matemàtiques en funció de diferents variables d'entrada (tant relacionades amb la renovació de la càrrega com amb l 'injecció) i angles característics de combustió. El model ha permès quantificar l'efecte d'usar el senyal de pressió experimental per obtindre els angles de combustió, davant l'alternativa de modelar utilitzant les entrades. Finalment, es presenten dues aplicacions dels models proposats on, en primer lloc, s'ha avaluat les seues prestacions amb condicions transitòries, i en segon lloc, s'han emprat per a realitzar una optimització multi-objectiu per reduir simultàniament emissions i consum. / García Sarmiento, D. (2016). Aportaci ón al modelado de emisiones y consumo basado en la señal de presi ón en el cilindro en motores Diesel [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/62184