Estudio del enfriamiento pasivo por fachadas ventiladas en el sur de España

En este trabajo, se estudia el efecto de enfriamiento pasivo por fachadas ventiladas, en edificios bajo las condiciones climáticas habituales del sur de España. En dichas condiciones climáticas, conseguir confort en el interior de las viviendas supone generalmente un fuerte consumo energético en los periodos de verano. El uso de fachadas ventiladas, cuando su diseño es correcto, puede reducir considerablemente dicho consumo en verano, especialmente en situaciones de fuerte irradiación solar. Las fachadas ventiladas presentan generalmente una capa exterior unida al muro interior del edificio por medio de estructuras especiales. De esta forma entre las dos capas se crea una cámara de aire, ventilada de forma natural. En nuestro contexto, la función más relevante de la capa exterior es proteger el muro interno de la radiación solar, así como dar carácter y definir la estética del edificio. Por otro lado, la radiación solar al calentar la hoja externa provoca en el interior de la cámara ventilada un flujo de aire ascendente, debido a la convección natural, que produce un fenómeno de ventilación transportando el calor desde las caras de dicha cámara al exterior. Algunos autores señalan la disminución de rendimiento energético de estas fachadas cuando la temperatura ambiental es alta. Fenómeno que puede agravarse cuando la presencia de viento hace aumentar el flujo de aire caliente hacia el interior de la cámara ventilada. El objetivo del presente trabajo consiste en determinar si en las condiciones climáticas habituales del sur de España, donde se pueden dar ambos fenómenos, las fachadas ventiladas aportan algún tipo de ahorro energético respecto las fachadas no ventiladas y deducir sus patrones de comportamiento en cuanto a su eficiencia energética. Para simular el flujo en el canal de aire, se utilizan las ecuaciones de Navier-Stokes para flujos termodinámicos. Se modeliza la fachada como un canal con dos planos verticales calentados de forma asimétrica mediante una aproximación por Elementos Finitos bidimensionales (2D). Los resultados obtenidos por la computación CFD, muestran que el efecto combinado de sombra de la capa externa y de ventilación producido en el interior de la cámara de aire, consiguen un significativo efecto de enfriamiento del edificio, que ha sido evaluado comparando el comportamiento térmico de las fachada ventiladas con otra no ventilada. Por último, se analiza el comportamiento de dichas fachadas bajo diversas condiciones atmosféricas como viento variable, y diferentes niveles de irradiación solar y temperatura ambiente

Algunos elementos para la construcción de un Método de Multiescala Variacional “a posteriori”

El presente trabajo está dedicado a la resolución de problemas de la Mecánica de Fluidos incompresibles en régimen de convección dominante. Nuestro propósito es presentar una técnica de post-proceso de una solución Galerkin con E.F. P1 inicial oscilante, que permite recuperar a partir de la misma, otra solución no oscilatoria, y que además es una aproximación de segundo orden de la solución continua. Presentamos también, una extensión de esta técnica al caso no lineal, proporcionando un método eficaz para la resolución de choques. Como extensión del Método Multiescala Variacional debido a Hughes, estamos introduciendo un Método Multiescala Variacional “a posteriori

A datação pelo radiocarbono de elementos de rodas romanas de Madeira para elevação de água nas Minas de Rio Tinto

Fragmentos de madeira dos raios das rodas utilizadas no sistema de drenagem das minas romanas de Rio Tinto e que se encontram depositados no Museu Mineiro de Rio Tinto foram datados pelo radiocarbono. Todos os fragmentos datados foram identificados como de madeira de sobreiro (Quercus suber) e as datas obtidas foram consideradas como terminii post quem para o fabrico e utilização das referidas rodas. Assim, estas serão atribuíveis aos Sécs. I a III d. C.Wood remains from spokes of Roman water wheels discovered in the Rio Tinto mines (Southern Spain) and currently deposited at the Mines Museum of Rio Tinto were radiocarbon dated. Five samples identified as wood from corkoak (Quercus suber) were processed providing post quem dates for the manufacture and use of the wheels. In this way, these Roman wheels must be ascribed to a period between the first and the third century A.D

Flux splitting solvers for shallow water equations with source terms

In this work we study some finite volume methods for shallow water equations with source terms. We can find flux difference and flux splitting solvers for hyperbolic conservation laws. In this work we analyze flux splitting methods of Steger Warming and Vijayasundaram, and construct the numerical source term, in such a way to verify an enhanced consistency property

An Entropy-correction free solver for non-homogeneous Shallow Water equations

In this work we introduce an accurate solver for the Shallow Water equations with source terms. This scheme does not need any kind of entropy correction to avoid instabilities near critical points. The scheme also solves the non-homogeneous case, in such a way that all equilibria are computed at least with second order accuracy. We perform several tests for relevant flows showing the performance of our scheme

Exergy Cost Assessment in Global Mining

El desarrollo económico, social y tecnológico de la sociedad actual está fuertemente ligado a la extracción de recursos minerales. Una sociedad en constante crecimiento que consume estos recursos rápida e ilimitadamente. El continuo incremento de la demanda mundial de recursos minerales se debe en gran medida al crecimiento económico de China y otros países asiáticos, que demandan una gran cantidad de materias primas en los sectores de la construcción, la infraestructura y la manufactura. El agotamiento de los recursos naturales no renovables es la consecuencia de este progreso y constituye el mayor reto al que se enfrentará la industria minera. De ahí que la disponibilidad futura de los recursos minerales está adquiriendo importancia en los planes estratégicos de los gobiernos. Una vez que los minerales han sido extraídos, una serie de procesos que consumen grandes cantidades de energía son necesarios para producir materias primas utilizables. El requerimiento energético de la extracción de minerales y en su posterior procesamiento depende principalmente de la calidad y composición del mineral. Considerando la disminución en la ley mineral a nivel global, los consumos energéticos y los impactos ambientales se han venido incrementando continuamente. Adicionalmente, es necesario procesar más material para obtener una cantidad equivalente de metal. En este sentido, uno de los factores críticos que la industria minera tendrá que afrontar será la disponibilidad de energía para la extracción y el procesamiento de los minerales. Por lo anterior, es de suma importancia analizar y entender los procesos de la industria minera para determinar las posibles mejoras cuando se tiene en cuenta el factor de escasez de las materias primas. La primera actividad puede realizarse a través de un enfoque termoeconómico. La Termoeconomía ha sido utilizada tradicionalmente para la optimización de plantas termoeléctricas haciendo uso de la exergía como unidad de medida. En esta tesis doctoral, el análisis termoeconómico es adaptado y modificado, teniendo en cuenta la complejidad de los procesos mineros y metalúrgicos, en los cuales se presentan flujos de materias primas y energía. Cuando se considera el factor de escasez de los recursos minerales en este tipo de análisis, es necesario incluir una variable adicional. Esto se lleva a cabo a través del enfoque Exergoecológico propuesto por Valero et al. (2003). Conceptualmente, el metódo Exergoecológico permite realizar una evaluación de los recursos minerales utilizando los costos exergéticos de reposición, los cuales representan la exergía requerida para restituir los minerales que han sido totalmente dispersados en la corteza terrestre una vez que su vida útil ha terminado, al estado inicial de composición y concentración en el que se encuentran en las minas. De ahí que esta tesis tiene como objetivo principal adaptar y aplicar metodologías termoeconómicas que permitan realizar un Análisis de Ciclo de Vida absoluto de los recursos minerales: un análisis convencional de la “cuna” a la puerta de entrada (producción de las materias primas refinadas) y un análisis adicional de la “tumba” a la “cuna”, en el cual se cuantifique el factor de escasez de los minerales. El análisis exergético de los recursos minerales y los procesos metalúrgicos de la industria de la minería realizados en esta tesis, requirió el establecimiento de una serie de objetivos. El primero de ellos fue realizar un estudio detallado de las tecnologías y los consumos energéticos asociados a la industria minera y metalúrgica. Un segundo objetivo fue analizar la influencia del aprendizaje tecnológico y la disminución de la ley mineral en la disponibilidad de los recursos minerales, con el objetivo de conocer si la adquisición de experiencia a través del tiempo, ha sido capaz de evitar el aumento en la demanda de energía que presentan los procesos extractivos y de metalurgia. Los resultados obtenidos de las dos actividades anteriores, permitieron una importante mejora del método Exergoecológico: los costos exergéticos de reposición que tradicionalmente habían sido evaluados de manera estática, pudieron ser actualizados considerando la tendencia del decremento de la ley mineral. Una mejora adicional presentada en esta tesis fue resolver el problema de asignación de costos entre productos, subproductos y residuos que comúnmente aparecen en la industria minera y metalúrgica. Considerando los nuevos costos exergéticos de reposición obtenidos, se propuso un nuevo procedimiento de asignación de costos que será utilizado en el análisis termoeconómico aplicado a los procesos mineros y metalúrgicos. Otro objetivo de esta tesis, consistió en la integración del análisis termoeconómico realizado a través del Costo Termoecológico desarrollado por el grupo del ITC de la Silesian University of Technology, para combinar las ventajas de ambos enfoques para el análisis de la industria minera. Finalmente, cada objetivo descrito anteriormente fue aplicado a diferentes casos de estudio

GiGAn: evolutionary mutation testing for C++ object-oriented systems

The reduction of the expenses of mutation testing should be based on well-studied cost reduction techniques to avoid biased results. Evolutionary Mutation Testing (EMT) aims at generating a reduced set of mutants by means of an evolutionary algorithm, which searches for potentially equivalent and difficult to kill mutants to help improve the test suite. However, there is little evidence of its applicability to other contexts beyond WS-BPEL compositions. This study explores its performance when applied to C++ object-oriented programs thanks to a newly developed system, GiGAn. The conducted experiments reveal that EMT shows stable behavior in all the case studies, where the best results are obtained when a low percentage of the mutants is generated. They also support previous studies of EMT when compared to random mutant selection, reinforcing its use for the goal of improving the fault detection capability of the test suite

Class mutation operators for C++ object-oriented systems

Mutation testing is a fault injection testing technique around which a great variety of studies and tools for different programming languages have been developed. Nevertheless, the mutation testing research with respect to C++ is pending. This paper proposes a set of class mutation operators related to this language and its particular object-oriented (OO) features. In addition, an implementation technique to apply mutation testing based on the traversal of the abstract syntax tree (AST) is presented. Finally, an experiment is conducted to study the operator behaviour with different C++ programs, suggesting their usefulness in the creation of complete test suites. The analysis includes a Web service (WS) library, one of the domains where this technique can prove useful, considering its challenging testing phase and that C++ is still a reference language for critical distributed systems WS