Objetivo: Determinar la influencia del ruido ambiental, ocupacional en la perturbación de los trabajadores del colegio Trilce en el distrito de Huancayo, provincia de Huancayo, Región Junín, en el año 2015. Métodos: en este trabajo de investigación se utiliza la investigación científica, método Inductivo – Deductivo, tipo de investigación aplicada de nivel descriptivo. Se ha utilizado el método por modelación de mapeo de ruidos Surfer. También se utilizó un cuestionario para cuantificación de estrés y fatiga tanto psíquica como fisiológica para conocer los efectos personales adversos debido a exposición de presión sonora en el colegio Trilce; así mismo se utilizó sonómetro tipo 1 para las mediciones ambientales y dosímetros para los ruidos ocupacionales. / Tesis

Caracterizar la variación diurna, mensual y estacional del Espesor Óptico de Aerosoles, registrados en el Observatorio de Huancayo, en el período comprendido desde marzo de 2015 hasta julio de 2016. Métodos: El método utilizado para esta investigación es el descriptivo-longitudinal, ya que se caracteriza la variación diurna, mensual y estacional del espesor óptico de aerosoles y se evaluarán sus valores mínimos y máximos. Posteriormente se correlaciona el Espesor Óptico de Aerosoles con el Coeficiente de Angstrom para realizar la clasificación de los aerosoles por tipos, atendiendo básicamente a su fuente de origen, para luego caracterizar la variación por tipos de aerosoles. / Tesis

Orientador: José Roberto de França Arruda / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2018-08-18T16:52:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Siviero_DiegoAzevedo_D.pdf: 6891079 bytes, checksum: 7f974a708ef3ffdbbf5d21dd4528a176 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O controle da transmissão sonora em painéis é um problema que tem despertado a atenção das indústrias automobilísticas, aeronáutica e aeroespacial. As estratégias de controle de ruído passivo utilizadas com esta finalidade não apresentam boa eficiência em todo espectro audível, pois apesar de ser uma solução robusta, não é eficaz na absorção de ruídos de baixas frequências (menos de 1kHz). Este trabalho apresenta o desenvolvimento de um protótipo de isolador acústico híbrido que agrega elementos do tradicional controle passivo (material poroso, espuma de melamina mais especificamente) e do controle ativo de ruídos (transdutores piezelétricos comandados por um sinal elétrico conveniente) para complementar a eficiência de absorção sonora em baixas frequências. Como a medição da perda de transmissão sonora não pode ser realizada diretamente, este estudo também apresenta uma simulação computacional comprovando a possibilidade de se atuar ativamente em outras grandezas acústicas para se obter o controle indireto da perda de transmissão sonora. O algoritmo de controle utilizado neste trabalho é o Filtered-X LMS normalizado, implementado no domínio do tempo e no domínio da frequência. Após a comprovação da efetividade do controle na simulação, um tubo de ondas planas foi construído para teste e desenvolvimento do isolador proposto. Finalmente, o protótipo foi aplicado a um painel reforçado fixado em uma janela que divide duas câmaras acústicas (uma anecóica e outra reverberante) para medir a perda de transmissão sonora do conjunto. Os resultados apontam um considerável aumento na perda de transmissão das baixas frequências no tubo de ondas planas. A aplicação do isolador no painel reforçado não apontou resultados conclusivos / Abstract: The control of transmission loss through panels is a problem that has attracted the attention of automotive, aeronautical and aerospace industries. The passive noise control strategies used for this purposed does not have high efficiency in all audible spectrum, although it consists in a robust solution, it is not effective in low frequency absorb (below 1kHz). This work presents the development of an acoustic insulator prototype that combines traditional passive noise control elements (porous materials, melamine foam more specifically) with active noise elements (piezoelectric transducer driven by a convenient electric signal) to complement the sound absorbing in low frequencies. As the transmission loss measuring cannot be performed instantaneously, this study also presents a computational simulation showing the possibility of actuating actively in other acoustical quantities to obtain the indirect control of the sound transmission loss. The active control algorithm used in this research is the normalized Filtered-X LMS, implemented in time and frequency domains. After verification of the effectiveness of this controller in the simulation, a plane wave duct was built for testing and development of the proposed isolator. Finally, the prototype was applied to a reinforced panel placed in a window that divides two acoustic chambers (anechoic and reverberant) to measure the sound transmission loss of the assembly. The results showed an increase in the low frequency transmission loss when the isolator was tested in the plane wave duct. The tests with the reinforced plate did not show conclusive results / Doutorado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Doutor em Engenharia Mecânica

[pt] A amostragem de pontos por discos de Poisson preserva a uniformidade espacial e as propriedades de ruído azul do seu espectro de Fourier. Esse padrão de amostragem é bem popular por ser visualmente agradável o que favorece algumas aplicações. Diversos estudos se dedicam à amostragem de um único conjunto de pontos distribuídos por discos de Poisson, caracterizando uma única classe de pontos sobre domínios planares ou sobre domínios de superfícies poligonais. Uma recente técnica de amostragem sobre domínios planares estende esse método para múltiplas classes de maneira que cada classe de pontos e a união das classes sejam distribuídas por discos de Poisson. Nossa principal contribuição estende este método de amostragem em múltiplas classes sobre domínios planares para superfícies poligonais preservando a boa qualidade em cada classe e na união das classes. A independência entre os pontos de classes distintas permite ainda atributos independentes por classe e com isso apresentamos uma aplicação da distribuição de distintos objetos sobre superfícies. / [en] Poisson disk sampling preserves the spatial uniformity and blue noise properties of Fourier spectrum. This sampling pattern is very popular for its high visual quality that favors some applications. Several works are dedicated to a single set of Poisson disk sampling characterizing one class of points on the plane or on polygonal surfaces. A recent sampling process on the plane extends this method to multiple classes such that each class as well as their union keep Poisson disk proprieties. Our main contribution extends this method of multi-class Poisson disk sampling on the plane to arbitrary polygonal surfaces preserving the good quality in each class and in the union of the classes. The independence between points of different classes also allows independent attributes for each class and thus we present an application to distribute different objects on surfaces.

El control del ruido en ambientes industriales se ha convertido en una actividad profesional de creciente importancia. En muchos casos, las soluciones técnicas involucradas poseen un alto costo, motivo por el cual se hace necesario diseñar cuidadosamente los sistemas de control. El enfoque más eficiente para evitar situaciones indeseadas de contaminación acústica es el diseño acústico como un aspecto inherente al proyecto completo de la planta, aunque esta situación no siempre se contempla adecuadamente. Asimismo, en muchas ocasiones se detectan situaciones de ruido intolerable cuando una planta industrial ya está en funcionamiento. En tal sentido, el control de ruido se basa primeramente en la determinación inicial de las condiciones acústica preexistentes, a los efectos de identificarse los sectores problemáticos. Para ello, es necesaria una precisa identificación de las fuentes generadoras y sus niveles de emisión acústica, problema que no es menor en una planta industrial en funcionamiento continuo. Entonces pueden realizarse modificaciones adecuadas que permitan llevar las características del ruido ambiental a niveles aceptables. Este tipo de control requiere metodologías de análisis y diseño apropiadas para conseguir soluciones competitivas en costo y realizables de manera de perturbar mínimamente las condiciones operativas. Por otra parte, el diseño de sistemas de control acústico en general, se basa en la utilización de modelos predictivos a los efectos de estimar la eficiencia de diferentes soluciones técnicas que permitan lograr un ambiente acústico adecuado. Para llegar a la solución óptima, es necesario efectuar cálculos acústicos para una gran cantidad de alternativas. En tal sentido, es altamente deseable la utilización de modelos no solo precisos, sino que presenten tiempos de cómputo bajos. En esta tesis se presentan distintas metodologías computacionales para abordar el problema de rediseño óptimo de ambientes interiores, en particular de recintos industriales multi-fuente. Se consideran aspectos teóricos y numéricos relacionados con la predicción acústica en función de modelos de simulación adecuados para el rango de frecuencias de interés. Para ello, se formula una aproximación bidimensional de la ecuación de difusión acústica para alta frecuencia, la cual se combina con la ecuación de onda para baja frecuencia. Adicionalmente, se proponen modelos alternativos generados a partir de la técnica de Redes Neuronales Artificiales. Se estudian aspectos referidos a la caracterización de las condiciones acústicas existentes en plantas industriales en funcionamiento y se desarrolla un enfoque inverso para determinar dichos escenarios. Tanto el problema de identificación como el de diseño acústico óptimo se resuelven a partir de una metodología que combina los modelos acústicos de simulación computacional con un algoritmo de optimización. La técnica de optimización propuesta es Recocido Simulado (Simulated Annealing). El esquema de rediseño óptimo planteado permite obtener soluciones óptimas de carácter global empleando tiempos de cómputo relativamente bajos, a efectos de poder realizar el diseño requerido en tiempos razonables desde el punto de vista de las aplicaciones prácticas. / Acoustic control is a topic of growing concern in industrial workplaces. In many cases, the technical solutions may involve high cost, so it is necessary to design efficient noise control systems. The best approach in order to avoid unwanted noise is the acoustic design as an inherent aspect of the entire project of the building, which is not always the case. Often, unwanted noise situations are detected when an industrial building is already in operation. In order to identify problematic areas in such cases, the noise control must be based primarily on the characterization of the existing acoustic conditions. It is necessary to perform a correct identification of the main sound sources and their acoustic emission levels. This is sometimes a difficult task because of the impossibility of interrupting the noise sources. Once the identification process is performed, suitable modifications to reduce the noise levels can be made. Thus, the control strategies require appropriate design methodologies in order to obtain cost-effective solutions keeping unchanged the working conditions. Moreover, acoustic control systems are in general based on the use of predictive models to estimate the effect of the efficiency of different technical solutions in the optimization process. In order to reach an optimal solution, it is necessary to perform acoustic calculations for a large number of alternatives. Therefore, the employment of acoustic simulation models with good accuracy and reduced computation times is highly desirable. This thesis presents different computational methodologies for optimal acoustic design of indoor environments, especially on multi-source industrial enclosures. Theoretical and numerical issues related with noise prediction models suitable for the whole frequency range of interest are considered. In particular, a two-dimensional approximation of the acoustic diffusion equation for high frequencies, in combination with the wave equation for low frequencies are used. Additionally, alternative models using Artificial Neural Network techniques are proposed. Characterization of the existing acoustic properties of industrial buildings under operating conditions is studied and an inverse approach to identify these possible scenarios is formulated. Both the identification and the optimal acoustic design problem are solved using a methodology based on the combined use of simulation acoustic models and an optimization algorithm. The proposed optimization technique is Simulated Annealing. The present scheme allows for global optimal solutions using relatively low computational times, in order to perform the required design in reasonable times from a practical application viewpoint.

Este trabajo se centra en los amplificadores de muy bajo ruido y micro-consumo de potencia, tomando como ejemplo la detección de señales nerviosas (ENG) para su aplicación en dispositivos implantables. Si bien el ancho de banda de las señales médicas es reducido, como son en muchos casos de amplitud extremadamente pequeña, la principal dificultad para el diseño de circuitos será el bajo ruido combinado con micro o nano-consumo de potencia. En efecto, existe una relación de compromiso conocida entre ruido a la entrada y consumo de corriente en un amplificador que el diseñador debe optimizar. Este trabajo esencialmente intenta responder la pregunta: ¿cómo aprovechar al máximo la energía disponible en la batería de un implante para alimentar un amplificador de muy bajo ruido? A lo largo de esta tesis se presentarán técnicas innovadoras de circuito para aprovechar mejor la energía disponible. En primer lugar, se analiza el uso de los espejos activos como sustitución de los espejos de corriente de dos transistores tradicionales. Se estudiaron analíticamente y mediante simulaciones las ventajas y desventajas; luego se diseñó, fabricó y caracterizó un espejo de corriente activo que funciona como fuente de corriente de 10μA con menos de 100mV de caída de voltaje en una tecnología de 0.6μm. En segundo lugar, se presenta la idea de reutilización de corriente apilando sucesivos pares diferenciales como forma de aprovechar todo el rango de tensión de la batería en un circuito analógico. Se demuestra en forma analítica y con medidas sobre un circuito fabricado, que la técnica es extremadamente eficiente en el compromiso entre consumo de corriente y ruido. Se diseñó, fabricó, y caracterizó un amplificador para señales ENG que apila doce pares diferenciales de entrada funcionando con una batería de 3.6V (nominales), con un consumo total de 16.5μA y una ganancia en la banda pasante de ≈80dB. Tiene un ancho de banda de 4kHz y el ruido medido a la entrada de 4.5nV/Hz1/2@1kHz y 330nVrms en la banda de interés. El amplificador tiene un NEF medido de 0.84, incluso considerando el consumo de todos los circuitos auxiliares, lo cual parece ser el primer amplificador reportado con un NEF<1. Finalmente, se estudia un conversor DC-DC inductivo de microconsumo como otra alternativa para reducir el consumo de corriente de la batería en circuitos analógicos. Se diseñó, fabricó y caracterizó un conversor DC-DC inductivo del tipo step-down, que reduce el voltaje de 3.6V a 0.6V para un consumo de 36μW. Este conversor podría alimentar un solo par diferencial complementario (un NMOS y un PMOS apilados) con seis veces más corriente, en sustitución de los seis pares diferenciales complementarios apilados previamente. / This work focuses on electronic amplifiers with very low noise and micro/nano power consumption. We selected an amplifier for the detection of nerve signals (ENG) in implantable medical devices as a case study. While the bandwidth of medical signals is relatively low, as the signals are generally of extremely low amplitude, the main challenge for the circuit designer is to achieve low noise combined with low power consumption. Indeed, there is a well-known relationship between noise at the amplifier’s input and electrical current consumption of the amplifier. In this work, we evaluated how to power a low noise amplifier using the maximum amount of available energy from an implantable device’s battery. Throughout this thesis, we present novel circuit techniques to better utilize the available energy. Firstly, we analyzed the use of active mirrors instead of traditional two transistor current mirrors. We studied the advantages and disadvantages of active mirrors analytically and with simulations. We designed, fabricated and tested an active mirror that works as a 10μA current source with less than 100mV voltage drop in a 0.6μm technology. Secondly, we introduced the idea of reusing current by stacking differential pairs, to better utilize the voltage range of the battery. This topology is shown to be extremely efficient in the trade-off between current consumption and generated noise. We designed, fabricated and tested an amplifier for ENG signals that stacks twelve differential pairs and works with a 3.6V (nominal) battery, consumes 16.5μA and has a gain of ≈80dB in the passing band. The amplifier has a bandwidth of 4kHz, and a measured noise of 4.5nV/Hz1/2@1kHz and 330nVrms in the band of interest. The amplifier has a measured NEF of 0.84 even considering the consumption of all the auxiliary circuits, which makes it, to the best of our knowledge, the first amplifier reported with an NEF<1. Finally, we studied inductive DC-DC converters with micro-consumption as an alternative way to reduce consumption without introducing extra noise. We designed, fabricated and tested a step-down inductive DC-DC converter, that reduces voltage from 3.6V to 0.6V for a 36μW load. This converter could power one complementary differential pair (only one stacked PMOS and NMOS differential pair) with six times the electrical current, and could be used instead of the six complementary differential pairs used previously.

En esta tesis se aborda la eliminaci'on de ruido impulsivo, gaussiano y speckle en im'agenes a color y en escala de gises. Como caso particular se puede mencionar la eliminaci'on de ruido en im'agenes m'edicas. Algunos m'etodos de filtrado son costosos computacionalmente y m'as a'un, si las im'agenes son de gran tama¿no. Con el fin de reducir el coste computacional de dichos m'etodos, en esta tesis se utiliza hardware que soporta procesamiento paralelo, como lo son los cores CPU con procesadores multicore y GPUs con procesadores manycore.En las implementaciones paralelas en CUDA, se configuran algunas caracter'¿sticas con la finalidad de optimizar el procesamiento de la aplicaci'on en las GPUs. Esta tesis estudia por un lado, el rendimiento computacional obtenido en el proceso de eliminaci'on de ruido impulsivo y uniforme. Por otro lado, se eval'ua la calidad despu'es de realizar el proceso de filtrado. El rendimiento computacional se ha obtenido con la paralelizaci'on de los algoritmos en CPU y/o GPU. Para obtener buena calidad en la imagen filtrada, primero se detectan los p'¿xeles corruptos y luego son filtrados solo los p'¿xeles que se han detectado como corruptos. Por lo que respecta a la eliminaci'on de ruido gaussiano y speckle, el an'alisis del filtro difusivo no lineal ha demostrado ser eficaz para este caso. Los algoritmos que se utilizan para eliminar el ruido impulsivo y uniforme en las im'agenes, y sus implementaciones secuenciales y paralelas se han evaluado experimentalmente en tiempo de ejecuci'on (speedup) y eficiencia en tres equipos de c'omputo de altas prestaciones. Los resultados han mostrado que las implementaciones paralelas disminuyen considerablemente los tiempos de ejecuci'on secuenciales. Finalmente, en esta tesis se propone un m'etodo para reducir eficientemente el ruido en las im'agenes sin tener informaci'on inicial del tipo de ruido contenido en ellas. I / Sánchez Cervantes, MG. (2013). Algoritmos de detección y filtrado de imágenes para arquitecturas multicore y manycore [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/28854

[ES] En el seguimiento y control de los reactores nucleares PWR durante su normal operación, se realiza la monitorización del flujo neutrónico con la finalidad de determinar la potencia generada en el interior del mismo, en cada instante. Sin embargo, la señal adquirida no contiene únicamente el valor medio del flujo neutrónico para cada momento, pues siempre se registra la existencia de unas pequeñas fluctuaciones respecto a éste. Estas fluctuaciones, que reciben el nombre de ruido neutrónico, presentan su origen en ligeras variaciones de las secciones eficaces debido a cambios en la geometría del reactor por la vibración de sus componentes, la temperatura del combustible y/o el moderador, o en otros parámetros termohidráulicos. En los últimos años se ha registrado, a lo largo de varios ciclos de operación en los reactores PWR de tipo KWU, una variación en la magnitud del ruido neutrónico registrada. Esta variabilidad, cuya causa aún no se ha podido descubrir y que se traduce en un incremento o decremento de la amplitud de las fluctuaciones detectadas, ha provocado un nuevo aumento en el interés que esta fenomenología posee para la industria y los organismos reguladores. Esta renovada atención ha provocado la creación de un proyecto H2020 CORTEX en el que participan universidades, centros de investigación y operadores de centrales nucleares; y que tiene como principales objetivos la mejora de la comprensión de la fenomenología del ruido neutrónico, así como el desarrollo y la validación de mejores técnicas para su análisis que pueden ser aplicadas en los reactores comerciales. Por este motivo, en la presente tesis se pretende mejorar la comprensión existente respecto a la fenomenología del ruido neutrónico presente en los reactores PWR. Para ello, se considera indispensable el desarrollo de nuevas metodologías y técnicas para la simulación de este tipo de transitorios. Especialmente, por la ausencia, hasta la fecha, de herramientas basadas en el dominio temporal para la reproducción de transitorios de ruido neutrónico en los reactores PWR. Por ello, se propone la introducción de cambios en el código fuente del código de difusión neutrónica 3D PARCS, permitiendo así la simulación de transitorios debidos a la existencia de una fuente de ruido neutrónico. Además, se realiza su validación frente al simulador de ruido neutrónico CORE SIM, basado en el dominio de la frecuencia y que se considera el estado del arte para las herramientas de diagnóstico del ruido neutrónico, para una serie de casos representativos de los tipos de fuente teóricas que se podrían encontrar en el interior de un reactor. Se desarrolla también toda una metodología, que incluye la generación de nuevas secciones eficaces mediante el código de Monte Carlo Serpent, que permita tener en cuenta cambios en la geometría del reactor, como son aquellos debidos a la vibración de los elementos combustibles, intentando de esta forma reproducir los experimentos llevados a término en el reactor experimental CROCUS, de la EPFL en Laussane (Suiza). Por último, se presenta la validación de la capacidad de PARCS para simular transitorios reales de ruido neutrónico registrados en la operación de un reactor KWU. Para ello, se realiza la descomposición de la señal adquirida mediante el análisis SVD con el objetivo de obtener la evolución temporal y la distribución espacial de la fuente de ruido, reintroduciéndola como una perturbación en la densidad en una simulación acoplada del código termohidráulico TRACE con PARCS. De esta forma, el acoplamiento con el código TRACE habilita la capacidad de afrontar, de forma conjunta, la posible realimentación que se produzca entre la la termohidráulica y la neutrónica. No existiendo, hasta ahora, ninguna herramienta para el estudio del ruido neutrónico que incluya el estudio combinado de ambas fenomenologías para el dominio temporal. / [CA] En el seguiment i control dels reactors nuclears PWR durant la seua normal operació, es realitza el monitoratge del flux neutrónic amb la finalitat de determinar la potència generada a l'interior d'aquest, en cada instant. No obstant això, el senyal adquirit no conté únicament el valor mitjà del flux neutrónic per a cada moment, perquè sempre es registra l'existència d'unes xicotetes fluctuacions respecte a aquest. Aquestes fluctuacions, que reben el nom de soroll neutrónic, presenten el seu origen en lleugeres variacions de les seccions eficaces a causa de canvis en la geometría del reactor per la vibració dels seus components, la temperatura del combustible i/o el moderador, o en altres paràmetres termohidráulics. En els últims anys s'ha registrat, al llarg de diversos cicles d'operació en els reactors PWR de tipus KWU, una variació en la magnitud del soroll neutrónic registrat. Aquesta variabilitat, la causa de la qual encara no s'ha pogut descobrir i que es tradueix en un increment o decrement de l'amplitud de les fluctuacions detectades, ha provocat un nou augment en l'interès que aquesta fenomenologia posseeix per a la indústria i els organismes reguladors. Aquesta renovada atenció ha provocat la creació d'un projecte H2020 CORTEX en el qual participen universitats, centres d'investigació i operadors de centrals nuclears; i que té com a principals objectius la millora de la comprensió de la fenomenologia del soroll neutrónico, així com el desenvolupament i la validació de millors tècniques per a la seua anàlisi que poden ser aplicades en els reactors comercials. Per aquest motiu, en la present tesi es pretén millorar la comprensió existent respecte a la fenomenologia del soroll neutrónico present en els reactors PWR. Per a això, es considera indispensable el desenvolupament de noves metodologies i tècniques per a la simulació d'aquest tipus de transitoris. Especialment, per l'absència, fins el dia de huí, d'eines basades en el domini temporal per a la reproducció de transitoris de soroll neu-trónico en els reactors PWR. Per això, es proposa la introducció de canvis en el codi font del codi de difusió neutrónic 3D PARCS, permetent així la simulació de transitoris deguts a l'existència d'una font de soroll neutrónico. A més, es realitza la seua validació enfront del simulador de soroll neutrónic CORE SIM, basat en el domini de la freqüència i que es considera l'estat de l'art per a les eines de diagnòstic del soroll neutrónic, per a una sèrie de casos representatius dels tipus de font teòriques que es podrien trobar a l'interior d'un reactor. Es desenvolupa també tota una metodologia, que inclou la generació de noves seccions eficaces mitjançant el codi de Monte Carlo Serpent, que permet tindre en compte canvis en la geometria del reactor, com són aquells deguts a la vibració dels elements combustibles, intentant d'aquesta forma reproduir els experiments portats a terme en el reactor experimental CROCUS, de l'EPFL en Laussane (Suïssa). Finalment, es presenta la validació de la capacitat de PARCS per a simular transitoris reals de soroll neutrónico registrats en l'operació d'un reactor KWU. Per a això, es realitza la descomposició del senyal adquirit mitjançant l'anàlisi SVD amb l'objectiu d'obtindre l'evolució temporal i la distribució espacial de la font de soroll, reintroduint-la com una pertorbació en la densitat en una simulació acoblada del codi termohidráulic TRACE amb PARCS. D'aquesta forma, l'acoblament amb el codi TRACE habilita la capacitat d'afrontar, de manera conjunta, la possible realimentación que es produïsca entre la la termohidráulica i la neutrónica. No existint, fins ara, cap eina per a l'estudi del soroll neutrónico que incloga l'estudi combinat de totes dues fenomenologies per al domini temporal. / [EN] In the monitoring and control of the PWR nuclear reactors during their normal operation, the monitoring of the neutron flux is carried out in order to determine the power generated inside it, at every moment. However, the acquired signal does not only contain the average value of the neutron flux for each moment, since there is always a small fluctuation with respect to it. These fluctuations, which are called neutron noise, have their origin in slight variations of the cross-sections due to changes in the geometry of the reactor owing to the vibration of its components, the temperature of the fuel and/or the moderator, or in other thermohydraulic parameters. In recent years, a variation in the magnitude of the acquired neutron noise has been recorded over several operating cycles in PWR reactors of the KWU type. This variability, whose cause has not yet been discovered and which results in an increase or decrease in the amplitude of the fluctuations detected, has caused a new increment in the interest that this phenomenology has for the industry and regulatory organisms. This renewed attention has led to the creation of an H2020 CORTEX project with the participation of universities, research centers and nuclear power plant operators; and whose main objectives are the improvement of the knowledge about the neutron noise phenomenology, as well as the development and validation of better techniques for its analysis that can be applied in commercial reactors. For this reason, this thesis aims to improve the existing understanding regarding the phenomenology of neutron noise present in PWR reactors. For this, the development of new methodologies and techniques for the simulation of this type of transients is considered essential. Especially, due to the absence, to date, of tools based on the time domain for the reproduction of neutron noise transients in PWR reactors. Therefore, the introduction of changes in the source code of the 3D neutron diffusion code PARCS is proposed, thus allowing the simulation of transients due to the existence of a neutron noise source. In addition, its validation is performed against the CORE SIM neutron noise simulator, based on the frequency domain and which is considered the state of the art for neutron noise diagnostic tools, for a series of cases representative of the types of theoretical sources that could be found inside a reactor. A whole methodology is also developed, which includes the generation of new cross-sections by means of the Monte Carlo code Serpent, which allows to take into account changes in the geometry of the reactor, such as those due to the vibration of the combustible elements, trying to reproduce the experiments carried out in the experimental reactor CROCUS, of the EPFL in Laussane (Switzerland). Finally, the validation of the capacity of PARCS to simulate real transients of neutron noise recorded in the operation of a KWU reactor is presented. For this, the decomposition of the acquired signal is performed by means of SVD analysis in order to obtain the temporal evolution and spatial distribution of the noise source, reintroducing it as a disturbance in density in a coupled simulation of the TRACE thermal-hydraulic code with PARCS. In this way, the coupling with the TRACE code enables the ability to face, together, the possible feedback that occurs between the thermal-hydraulic and the neutronic fields. There is, so far, no tool for the study of neutron noise that includes the combined study of both phenomenologies for the time domain. / Olmo Juan, N. (2020). Metodologías para la reproducción de transitorios de ruido neutrónico en reactores nucleares PWR [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/139074

Tesis por compendio / [ES] En la actualidad, el desarrollo y aplicación de algoritmos para el reconocimiento de patrones que mejoren los niveles de rendimiento, detección y procesamiento de datos en diferentes áreas del conocimiento resulta un tema de gran interés. En este contexto, y específicamente en relación con la aplicación de estos algoritmos en el monitoreo y diagnóstico de máquinas eléctricas, el uso de señales de flujo es una alternativa muy interesante para detectar las diferentes fallas. Asimismo, y en relación con el uso de señales biomédicas, es de gran interés extraer características relevantes en las señales de actigrafía para la identificación de patrones que pueden estar asociados con una patología específica. En esta tesis, se han desarrollado y aplicado algoritmos basados en el procesamiento estadístico y espectral de señales, para la detección y diagnóstico de fallas en máquinas eléctricas, así como su aplicación al tratamiento de señales de actigrafía. Con el desarrollo de los algoritmos propuestos, se pretende tener un sistema dinámico de indicación e identificación para detectar la falla o la patología asociada que no depende de parámetros o información externa que pueda condicionar los resultados, sólo de la información primaria que inicialmente presenta la señal a tratar (como la periodicidad, amplitud, frecuencia y fase de la muestra). A partir del uso de los algoritmos desarrollados para la detección y diagnóstico de fallas en máquinas eléctricas, basados en el procesamiento estadístico y espectral de señales, se pretende avanzar, en relación con los modelos actualmente existentes, en la identificación de fallas mediante el uso de señales de flujo. Además, y por otro lado, mediante el uso de estadísticas de orden superior, para la extracción de anomalías en las señales de actigrafía, se han encontrado parámetros alternativos para la identificación de procesos que pueden estar relacionados con patologías específicas. / [CA] En l'actualitat, el desenvolupament i aplicació d'algoritmes per al reconeixement de patrons que milloren els nivells de rendiment, detecció i processament de dades en diferents àrees del coneixement és un tema de gran interés. En aquest context, i específicament en relació amb l'aplicació d'aquests algoritmes a la monitorització i diagnòstic de màquines elèctriques, l'ús de senyals de flux és una alternativa molt interessant per tal de detectar les diferents avaries. Així mateix, i en relació amb l'ús de senyals biomèdics, és de gran interés extraure característiques rellevants en els senyals d'actigrafia per a la identificació de patrons que poden estar associats amb una patologia específica. En aquesta tesi, s'han desenvolupat i aplicat algoritmes basats en el processament estadístic i espectral de senyals per a la detecció i diagnòstic d'avaries en màquines elèctriques, així com la seua aplicació al tractament de senyals d'actigrafia. Amb el desenvolupament dels algoritmes proposats, es pretén obtindre un sistema dinàmic d'indicació i identificació per a detectar l'avaria o la patologia associada, el qual no depenga de paràmetres o informació externa que puga condicionar els resultats, només de la informació primària que inicialment presenta el senyal a tractar (com la periodicitat, amplitud, freqüència i fase de la mostra). A partir de l'ús dels algoritmes desenvolupats per a la detecció i diagnòstic d'avaries en màquines elèctriques, basats en el processament estadístic i espectral de senyals, es pretén avançar, en relació amb els models actualment existents, en la identificació de avaries mitjançant l'ús de senyals de flux. A més, i d'altra banda, mitjançant l'ús d'estadístics d'ordre superior, per a l'extracció d'anomalies en els senyals d'actigrafía, s'han trobat paràmetres alternatius per a la identificació de processos que poden estar relacionats amb patologies específiques. / [EN] Nowadays, the development and application of algorithms for pattern recognition that improve the levels of performance, detection and data processing in different areas of knowledge is a topic of great interest. In this context, and specifically in relation to the application of these algorithms to the monitoring and diagnosis of electrical machines, the use of stray flux signals is a very interesting alternative to detect the different faults. Likewise, and in relation to the use of biomedical signals, it is of great interest to extract relevant features in actigraphy signals for the identification of patterns that may be associated with a specific pathology. In this thesis, algorithms based on statistical and spectral signal processing have been developed and applied to the detection and diagnosis of failures in electrical machines, as well as to the treatment of actigraphy signals. With the development of the proposed algorithms, it is intended to have a dynamic indication and identification system for detecting the failure or associated pathology that does not depend on parameters or external information that may condition the results, but only rely on the primary information that initially presents the signal to be treated (such as the periodicity, amplitude, frequency and phase of the sample). From the use of the algorithms developed for the detection and diagnosis of failures in electrical machines, based on the statistical and spectral signal processing, it is intended to advance, in relation to the models currently existing, in the identification of failures through the use of stray flux signals. In addition, and on the other hand, through the use of higher order statistics for the extraction of anomalies in actigraphy signals, alternative parameters have been found for the identification of processes that may be related to specific pathologies. / Iglesias Martínez, ME. (2020). Development of algorithms of statistical signal processing for the detection and pattern recognitionin time series. Application to the diagnosis of electrical machines and to the features extraction in Actigraphy signals [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/145603 / Compendio

Las crecientes exigencias de la industria están cambiando la forma en que entendemos la sociedad y el entorno en el que vivimos. Frente a la necesidad de un comercio rápido y globalizado, están emergiendo varios problemas de sostenibilidad. Por una parte, ciertos sectores resultan favorecidos, como es el caso del transporte y su radical incremento de actividades. Por otra parte, esto causa un impacto negativo considerable en los ecosistemas terrestres. En este marco, los efectos negativos de la contaminación ambiental y sonora están llegando a límites realmente preocupantes, siendo estos especialmente visibles en los principales núcleos urbanos, donde las autoridades están incluso restringiendo la circulación de los vehículos térmicos. Particularmente, el ruido producido por la quema del combustible en vehículos propulsados por motores de combustión interna alternativos, siendo una de las principales fuente acústicas por delante de otras como la aviación o el ferrocarril, está siendo objeto de recientes estudios para reducir sus efectos perjudiciales en la población. El objetivo principal de esta tesis se centra en el estudio y caracterización de la combustión como fuente de emisiones acústicas. Concretamente, esta investigación tiene como propósito dar respuesta a cuáles son los fenómenos físicos asociados a la generación del ruido en motores de encendido por compresión, así como proponer algunas directrices que ayuden a entender y mejorar -desde el punto de vista de emisiones acústicas y consumo- el diseño de los motores actuales. En una primera aproximación, se recurre a técnicas experimentales de medida para, con el registro de la presión instantánea dentro de la cámara de combustión, caracterizar el origen de las perturbaciones acústicas. A pesar de que la información aportada por estos métodos es relevante, existen limitaciones para recrear la espacialidad del campo acústico y, por tanto, dificultan la comprensión de los fenómenos no estacionarios asociados a este. Por esta razón, en posteriores estudios se recurre al uso de la dinámica de fluidos computacional o CFD, superando así las limitaciones de las técnicas experimentales y permitiendo una visualización completa del problema. Como paso previo e indispensable, se procede a implementar y validar del modelo CFD para asegurar una buena precisión en los resultados y un tiempo de cálculo razonable. La aplicación de métodos de análisis en frecuencia y descomposición modal han permitido estudiar el campo de presiones en el interior de la cámara y así entender mejor su comportamiento. De este modo, ha sido posible encontrar relaciones entre la combustión y la respuesta espectral del campo acústico interno. Los patrones de oscilación de la presión muestran que las estructuras más energéticas, y que por tanto contribuyen a la emisión acústica en mayor medida, están centradas en estructuras macroscópicas de tamaño similar a la geometría de la cámara. Además, se ha demostrado que la posición de la ignición del combustible tiene un efecto directo sobre la amplitud de los modos resonantes y su distribución espacial. Por último, en cuanto a la evaluación de estrategias para mitigar el ruido, se proponen distintos estudios en los que se analizan las tendencias en la emisión acústica al modificar la fuente sonora, mediante la configuración de la inyección y la geometría del sistema de combustión. / Les creixents exigències de la indústria estan canviant la forma en què entenem la societat i l'entorn en què vivim. Davant la necessitat d'un comerç ràpid i globalitzat estan sorgint diversos problemes de sostenibilitat que, per una part afavoreixen que sectors com el del transport incrementen les seues activitats de forma radical, però que per l'altra, causen un impacte negatiu en els ecosistemes terrestres. En aquest context, els efectes negatius de la contaminació ambiental i sonora estan arribant a límits realment preocupants, sent aquests especialment visibles als principals nuclis urbans on les autoritats estan inclús restringit la circulació dels vehicles tèrmics. Particularment, el soroll causat per la crema de combustible en vehicles propulsats per motors de combustió interna alternatius, sent una de les principals fonts acústiques per davant d'altres com l'aviació o el ferrocarril, està sent objecte de recents estudis per tal de reduir els efectes perjudicials en la població. L'objectiu principal d'aquesta tesi es centra en l'estudi i caracterització de la combustió com a font d'emissions acústiques. Concretament, aquesta investigació té com a propòsit donar resposta a quins són els fenòmens físics associats a la generació de soroll en motors d'encès per compressió, així com proposar algunes directrius que ajuden a entendre i millorar -des del punt de vista de les emissions acústiques i consum- el disseny dels motors actuals. En una primera aproximació, es recorre a tècniques experimentals de mesura per a, amb el registre de la pressió instantània en la cambra de combustió, caracteritzar l'origen de les pertorbacions acústiques. Tot i que la informació aportada per aquests mètodes és rellevant, existeixen limitacions per a reconstruir l'espacialitat del camp acústic i, per tant, dificulten la comprensió dels fenòmens no estacionaris associats a aquest. Per aquesta raó, en posteriors estudis es recorre a l'ús de la dinàmica de fluids computacional o CFD, superant així les limitacions de les tècniques experimentals i permetent una visualització completa del problema. Com a pas previ i indispensable, es procedeix a implementar i validar el model CFD per assegurar una bona precisió en els resultats i un temps de càlcul raonable. L'aplicació de mètodes d'anàlisi en freqüència i descomposició modal ha permès estudiar el camp de pressions en l'interior de la càmera i així entendre millor el seu comportament. D'aquesta forma, ha sigut possible trobar relacions entre la combustió i la resposta espectral del camp acústic intern. Els patrons d'oscil·lació de la pressió mostren que les estructures més energètiques, i que per tant contribueixen a l'emissió acústica en major mesura, estan centrades en estructures macroscòpiques de grandària similar a la geometria de la càmera. A més, s'ha demostrat que la posició de la ignició del combustible té un efecte directe sobre l'amplitud dels modes ressonants i la seua distribució espacial. Per últim, pel que fa a l'avaluació de diverses estratègies per a mitigar el soroll, es proposen distints estudis en què s'analitzen les tendències en l'emissió acústica en modificar la font sonora mitjançant la configuració de l'injector i la geometria del sistema de combustió. / The ever-increasing demands of industry are changing the way we understand society and the environment in which we live. In the face of the need for rapid and globalised trade, a number of sustainability issues are emerging which, on the one hand, encourage sectors such as transport to radically increase their activities, but, on the other hand, cause a negative impact on terrestrial ecosystems. In this context, the negative effects of environmental and noise pollution are reaching really worrying limits, these being especially visible in the main urban areas where the authorities are even restricting the circulation of vehicles powered with thermal engines. In particular, the noise produced by the fuel burning in vehicles powered by reciprocating internal combustion engines, being one of the main acoustic sources ahead of others such as aviation or railways, is being the focus of recent studies to reduce its harmful effects on the population. The main objective of this thesis focuses on the study and characterization of combustion as a source of noise emissions. Specifically, this research focuses on addressing the physical phenomena associated with noise generation in compression-ignited engines, as well as proposing some guidelines in order to better understand and improve -from the point of view of noise emissions and fuel consumption- the design of current engines. In a first approach, experimental techniques are used to characterise the source of the acoustic disturbances by recording the instantaneous pressure inside the combustion chamber. Although the information provided by these methods is relevant, there are some limitations to recreate the spatiality of the acoustic field and, therefore, make it difficult to understand the non-stationary phenomena associated with it. For this reason, in subsequent studies the Computational Fluid Dynamics or CFD approach is utilized, thereby overcoming the limitations of experimental techniques and allowing a complete visualization of the problem. As a preliminary and indispensable step, we proceed to implement and validate the CFD model to ensure a good accuracy in the results and a reasonable calculation time. The application of frequency analysis and modal decomposition methods has made it possible to study the pressure field inside the chamber and thus better understand its behaviour. In this way, it has been possible to find relationships between the combustion and the spectral response of the internal acoustic field. The pressure oscillation patterns show that the most energetic structures, and thus contributing the most to the acoustic emission, are centred on macroscopic structures of similar size to the chamber geometry. In addition, the ignition position of the fuel has been shown to have a direct effect on the amplitude of the resonant modes and their spatial distribution. Finally, regarding the evaluation of different strategies for mitigating noise, different studies are proposed in which the trends in noise emission are analysed by modifying the sound source through the injection configuration and the geometry of the combustion system. / Gómez Soriano, J. (2018). Computational assessment of combustion noise of automotive compression-ignited engines [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/112726