Numerical simulations of primordial black holes­­­­­­­­­­

[eng] This thesis has been devoted to the study of the gravitational collapse of spherically symmetric perturbations on a Friedman-Robertson-Walker (FRW) universe filled by a perfect fluid. Large cosmological perturbations generated by inflation, are known to be statistically almost spherical. For this reason, this thesis aims to provide the conditions for Primordial Black Hole (PBH) formation due to the collapse of inflationary density fluctuations. PBHs are considered one of the best candidate for the missing dark matter (DM). To simulate the collapse of large spherical overdensities, it has been used a pseudo-spectral method which maps differential equations into an algebraic system. The numerical code developed, allows to outline the conditions for black hole formation with a greater than ever precision in some extreme cases. By using a combination of an excision technique and analytical estimations of accretion rates, it was found that the estimation of the black hole’s masses via a self-similar scaling law, gets worse and worse for larger and larger values. In addition, it was also found that the accretion of the BH masses relevant for the DM abundance, follows the law MBH,f roughly equal to 3MBH,i where, MBH,I is the initial mass of the BH at the time of apparent horizon formation and MBH,f is the final mass of the BH after the accretion process. In the case in which the fluid permeating the universe is of the form p equal to wρ, where p is the pressure, ρ is the density of the fluid and w is a constant, it is here shown that for w greater or equal to 1/3 the conditions for black hole formation, to a very good approximation, only depend upon the curvature of the local excess-mass (compaction function) around its peak value (δc), δc (the ”threshold” for PBH formation) and the equation of state of the collapsing fluid. This fact, has been used to build an analytical formula for δc in the case of w greater or equal to 1/3, which is accurate enough to be used for cosmological applications, conversely to previous attempts. For smaller w’s instead, the knowledge of the full shape of the compaction function is necessary, in contradiction to previous claims. Moreover, while the threshold for w greater or equal to 1/3 does not strongly depend from the full shape of the compaction function, in this thesis it is also shown that the BH mass does. While inflationary fluctuations are predominantly Gaussianly distributed at the cosmic microwave back-ground scales, those leading to PBH formation at smaller scales can have larger non-Gaussianities (NG). In the final part of this thesis, it was considered the effect (numerically and analytically) of those NG to the threshold for primordial black hole formation. By monitoring the non-gaussian parameter fNL, it was found that; i) for fNL roughly greater than 3.5, the population of PBH coming from false vacuum regions dominates over that coming from the collapse of large adiabatic overdensities; ii) the effect of the statistical dispersion of profiles is small in determining δc of the mean profile.[spa] Esta tesis pretende proporcionar las condiciones necesarias para la formación de Agujeros Negros Primordiales (PBHs) producidos por el colapso de perturbaciones cosmológicas. Los PBHs se consideran uno de los mejores candidatos para la materia oscura, cuya composición es todavía un misterio. Para simular el colapso de grandes sobredensidades esféricas y obtener las condiciones para la formación de un PBH, se ha utilizado un método pseudoespectral que mapea ecuaciones diferenciales en un sistema algebraico. En el caso en el que el fluido que impregna el universo se comporte como un fluido perfecto (p igual a wρ, donde p es la presión, ρ es la densidad del fluido y w es una constante), hemos comprobado que para w mayor o igual a 1/3 las condiciones para la formación de un agujero negro, en una muy buena aproximación, solo dependen de la curvatura del exceso de masa local (también llamado función de compactación) alrededor de su valor máximo (δc) , δc (el ” umbral ” para la formación de PBH) y la ecuación de estado del fluido que colapsa. Este remarcable resultado se ha utilizado para construir una fórmula analítica para δc en el caso de w mayor o igual a 1/3, que es lo suficientemente precisa como para usarse en aplicaciones cosmológicas. En cambio, para w más pequeños, es necesario conocer la forma completa de la función de compactación. Por otro lado, si bien es cierto que las fluctuaciones inflacionarias se distribuyen predominantemente de manera gaussiana en las escalas del fondo de microondas cósmicas, las que conducen a la formación de PBH a menores escalas pueden distribuirse de forma altamente no gaussiana (NG). En la parte final de esta tesis, se ha considerado el efecto de esas NGs en el umbral de formación de agujeros negros primordiales, tanto numérica como analíticamente

Vulnerabilidad en dispositivos Bluetooth

El objetivo de este proyecto es el estudio de las posibles vulnerabilidades que puede tener un teléfono móvil por medio de la tecnología Bluetooth, además del estudio de viabilidad de una herramienta que ayude a vigilar el “medio” Bluetooth para evitar un mal uso del mismo. Hoy en día hay herramientas que realizan esta labor en otro tipo de redes, son los husmeadores o sniffers. Este proyecto abordará el estudio de si se podría realizar un sniffer para Bluetooth sobre un dispositivo móvil que contenga un sistema operativo Symbian. [ABSTRACT] The objective of the project is research about the bad use of the Bluetooth technology, and the research of the viability about any tool that help us to control the Bluetooth technology allowing us to check the right use of this technology. At the moment, there are several tools that make this job in other kind of net (sniffers). This project will tackle the viability about the creation of a sniffer to the Bluetooth, always into the Symbian environment

ANÁLISIS DE LA EFECTIVIDAD DE LAS ESTRUCTURAS ANTIRREFLEJANTES EN LA ATENUACIÓN DE LA RESONANCIA EN PUERTOS

The resonance in ports is the phenomenon of energy amplification that takes place in a port or a basin if the incident waves have frequencies close to those of the natural oscillation of the mass of water in the port or basin, typically in the range 30<T[s]<300. These low frequency waves, under resonant conditions, are standing waves that magnifies the amplitudes of the oscillations and currents, in the mouth and inside the port. The effects on operational and safety conditions range from the cessation of port activities, damage to mooring systems and ships to floods in areas adjacent to the perimeter of port basins. Countermeasures to mitigate the effects of resonance in ports and basins introduce geometry or bathymetry modifications, reduce energy entering the port or enhance dissipation mechanisms inside the port. Nevertheless, the dissipation of low-frequency waves requires extensive friction mechanisms in the direction of incident waves or turbulent dissipation mechanisms, which are difficult to cope with the demanding maritime space requirements inside the ports and with the berthing functionality of inner port structures. The typical anti-reflective structures for wave attenuation in gravity wall quays of commercial ports are Jarlan-type vertical structures, which consists of a perforated front wall, through which the wave penetrates the hollow interior chamber of the structure, propagating along till reflexing in the reflective rear face, again towards the front wall, and finally passing through it to interfere with the incident waves. The excessive width required for effective damping by phase-interference dissipative mechanism makes it ineffective for low frequency waves. The present Doctoral Thesis suggests the extension of the dissipative technical effects of the Jarlan-type structures for attenuation of low frequency waves with use of long dissipative circuits. Therefore, the Jarlan-type structure with long dissipative circuits for attenuation of resonance in ports is an effective solution in low frequency wave dissipation; it is functional as a quay, as well as constructively and economically feasible. Once concept of circuit is stablished, the Doctoral Thesis systematically progresses through the compulsory stages to obtain the characterization of long-circuit dissipative structure, to end with an optimization model for the dissipative design of such structures. The Doctoral Thesis combines an original experimental methodology, which takes advantage of the inevitable multi-reflections in the 2D flumes for the simulation of the resonant conditions in an isolated narrow rectangular basin, with an exponential model of energy decay, introducing the length-effective circuit concept, as an indicator of efficiency and design parameter. A number of dissipative efficiency indicators including an estimation of the reflection coefficient of the tested antireflective structures and even the individual dissipative circuits, are defined with the exponential decay model, so making possible the comparison with other methodologies. Finally, a novel technique which combines the exponential decay model, with the experimental results, is used in this Doctoral Thesis to estimate the optimal circuit length according to the type of cell and to obtain the a theoretic optimum design of the anti-reflective structures of long dissipative circuits for the attenuation of the resonance in ports.La resonancia en puertos es el fenómeno de amplificación de energía que tiene lugar en un puerto o dársena cuando las ondas incidentes tienen frecuencias próximas a las naturales de oscilación de la masa de agua en el puerto o dársena, típicamente en el rango 30<T[s]<300. Estas ondas de baja frecuencia, en condiciones de resonancia, se manifiestan como ondas estacionarias magnificando las amplitudes de las oscilaciones y las intensidades de las corrientes en la bocana y en el interior del puerto. Los efectos sobre las condiciones operativas y de seguridad abarcan desde el cese de actividades portuarias, daños en los sistemas de amarre y buques, hasta inundaciones de las áreas contiguas al perímetro de las dársenas portuarias. Las medidas para paliar los efectos de la resonancia en puertos y dársenas introducen cambios en la geometría o en el fondo, reducen la energía que entra al puerto o mejoran los mecanismos de disipación en el interior del puerto. Pero la disipación de las ondas de baja frecuencia requiere mecanismos de fricción de gran extensión en la dirección de las ondas incidentes o mecanismos de disipación turbulenta, difícilmente compatibles con los exigentes requerimientos de espacio marítimo en el interior de los puertos y con la funcionalidad operativa de atraque de las estructuras portuarias. En muelles de gravedad para uso comercial, las estructuras antirreflejantes habituales para la atenuación de oleaje son las estructuras verticales tipo Jarlan, que consisten en un paramento frontal perforado, a través del cual la ola penetra en la cámara hueca interior de la estructura, propagándose hasta ser reflejada en el paramento trasero impermeable, nuevamente hacia el paramento frontal, que atraviesa para interferir con el oleaje incidente. Este mecanismo de disipación por interferencia de ondas en oposición de fase se muestra ineficaz para ondas de baja frecuencia, debido a que requieren unos anchos excesivos para una amortiguación efectiva. La presente Tesis Doctoral plantea la extensión de los efectos técnicos disipativos de las estructuras Jarlan para la atenuación de las ondas de baja frecuencia mediante el uso de circuitos disipativos largos. La estructura tipo Jarlan con circuitos largos para la atenuación de la resonancia en puertos se muestra una solución eficaz en la disipación de ondas largas, directamente funcional como muelle, así como viable constructiva y económicamente. A partir de la definición de circuito, la Tesis Doctoral desarrolla sistemáticamente los pasos necesarios para obtener la caracterización disipativa de una estructura disipativa de circuitos largos, estableciendo finalmente un modelo para la optimización del diseño de dichas estructuras. La presente Tesis Doctoral combina una nueva metodología experimental, que aprovecha las inevitables multirreflexiones en los canales de ensayos 2D para la simulación de las condiciones resonantes de una dársena rectangular estrecha aislada, con un modelo exponencial de disipación de energía introduciendo el concepto de longitud de circuito efectiva, como indicador de la eficiencia y parámetro de diseño. El modelo exponencial de amortiguación permite la definición de diversos indicadores de la eficiencia disipativa de las estructuras antirreflejantes ensayadas así como de los propios circuitos disipativos independientemente, incluyendo la estimación del coeficiente de reflexión con lo que es posible la comparación con otras metodologías. Por último, el modelo exponencial combinado con los resultados experimentales es utilizado en esta Tesis Doctoral para estimar la longitud óptima de circuito en función del tipo de celda, así como para obtener el diseño óptimo teórico de las estructuras antirreflejantes de circuitos disipativos largos para la atenuación de la resonancia en puertos.La ressonància en ports és el fenomen d'amplificació d'energia que té lloc en un port o dàrsena quan les ones incidents tenen freqüències pròximes a les naturals d'oscil·lació de la massa d'aigua en el port o dàrsena, típicament en el rang 30<T[s]<300. Aquestes ones de baixa freqüència, en condicions de ressonància, es manifesten com ones estacionàries magnificant les amplituds de les oscil·lacions i les intensitats de les corrents en la bocana i en l'interior del port. Els efectes sobre les condicions operatives i de seguretat van des del cessament d'activitats portuàries i danys en els sistemes d'amarratge i vaixells, fins a inundacions de les àrees contigües al perímetre de les dàrsenes portuàries. Les mesures per a pal·liar els efectes de la ressonància en ports i dàrsenes introdueixen canvis en la geometria o en el fons, redueixen l'energia que entra al port o milloren els mecanismes de dissipació en l'interior del port. Però la dissipació de les ones de baixa freqüència requereixen mecanismes de fricció de gran extensió en la direcció de las ones incidents o mecanismes de dissipació turbulenta, difícilment compatibles amb els exigents requeriments d'espai marítim en l'interior dels ports i amb la funcionalitat operativa d'atracada de les estructures portuàries. En molls de gravetat per a ús comercial, les estructures antireflectants habituals per a l'atenuació d'onatge són les estructures verticals tipus Jarlan, que consisteixen en un parament frontal perforat, a través del qual l'ona penetra en la cambra buida interior de l'estructura, propagant-se fins a ser reflectida en el parament posterior impermeable, de nou cap al parament frontal, que travessa per a interferir amb l'onatge incident. Aquest mecanisme de dissipació per interferència d'ones en oposició de fase es mostra ineficaç per a ones de baixa freqüència, a causa de que requereixen uns amples excessius per a un amortiment efectiu. La present Tesi Doctoral planteja l'extensió dels efectes tècnics dissipatius de les estructures Jarlan per a l'atenuació de las ones de baixa freqüència mitjançant l'us de circuits dissipatius llargs. L'estructura tipus Jarlan amb circuits llargs per a l'atenuació de la ressonància en ports es mostra com una solució eficaç en la dissipació d'ones llargues, directament funcional com a moll, i a més a més, viable constructiva i econòmicament. A partir de la definició de circuit, la Tesi Doctoral desenvolupa sistemàticament els passos necessaris per obtindre la caracterització dissipativa d'una estructura antireflectant de circuits llargs, establint finalment un model per a l'optimització del disseny de dites estructures. La present Tesi Doctoral combina una nova metodologia experimental, que aprofita les inevitables multirreflexions en els canals d'assajos 2D per a la simulació de les condicions ressonants d'una dàrsena rectangular estreta aïllada, amb un model exponencial de dissipació d'energia, introduint el concepte de longitud de circuit efectiva, com a indicador d'eficiència i paràmetre de disseny. El model exponencial d'amortiment permet la definició de diversos indicadors de l'eficiència dissipativa de les estructures assajades i, fins i tot dels propis circuits dissipatius independentment, incloent l'estimació del coeficient de reflexió amb el qual es possible la comparació amb altres metodologies. Per últim, el model exponencial combinat amb els resultats experimentals, es utilitzat com a novetat en esta Tesi Doctoral per a estimar la longitud òptima de circuit en funció del tipus de cel·la, així com per a obtindre el disseny òptim teòric de les estructures antireflectants de circuits dissipatius llargs per a l'atenuació de la ressonància en ports.González Escrivá, JA. (2017). ANÁLISIS DE LA EFECTIVIDAD DE LAS ESTRUCTURAS ANTIRREFLEJANTES EN LA ATENUACIÓN DE LA RESONANCIA EN PUERTOS [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86183TESI

Performance of a transmutation advanced device for sustainable energy application

Preliminary studies have been performed to design a device for nuclear waste transmutation and hydrogen generation based on a gas-cooled pebble bed accelerator driven system, TADSEA (Transmutation Advanced Device for Sustainable Energy Application). In previous studies we have addressed the viability of an ADS Transmutation device that uses as fuel wastes from the existing LWR power plants, encapsulated in graphite in the form of pebble beds, cooled by helium which enables high temperatures (in the order of 1200 K), to generate hydrogen from water either by high temperature electrolysis or by thermochemical cycles. For designing this device several configurations were studied, including several reflectors thickness, to achieve the desired parameters, the transmutation of nuclear waste and the production of 100 MW of thermal power. In this paper new studies performed on deep burn in-core fuel management strategy for LWR waste are presented. The fuel cycle on TADSEA device has been analyzed based on both: driven and transmutation fuel that had been proposed by the General Atomic design of a gas turbine-modular helium reactor. The transmutation results of the three fuel management strategies, using driven, transmutation and standard LWR spent fuel were compared, and several parameters describing the neutron performance of TADSEA nuclear core as the fuel and moderator temperature reactivity coefficients and transmutation chain, are also presente

Analysis of Conductance Probes for Two-Phase Flow and Holdup Applications

[EN] In this paper we perform an analysis of the conductance probes used in two-phase flow applications especially for two-phase flow tomography of annular flow, to measure the waves produced in the interface with different boundary conditions without perturbing the flow, and in addition we examine the holdup applications as measuring the average void fraction in a given region. The method used to obtain the detector conductance between the electrodes is to solve analytically the generalized Laplace equation in 3D with the boundary conditions of the problem, and then to obtain the average potential difference between the detector electrodes. Then, dividing the current intensity circulating between the emitter and the receiver electrodes by the average potential difference yields the probe conductance, which depends on the geometric and physical characteristics of the measured system and the probe. This conductance is then non-dimensionalized by dividing by the conductance of the pipe full of water. In this way a set of analytical expression have been obtained for the conductance of two-plate sensors with different geometries and locations. We have performed an exhaustive comparison of the results obtained using the equations deduced in this paper with the experimental data from several authors in different cases with very good agreement. In some cases when the distribution of bubbles is not homogeneous, we have explored the different alternatives of the effective medium theory (EMT) in terms of the self-consistent EMT and the non-consistent EMT.This research was funded by Spain Ministry of Science and Technology previously dependent on MINECO (Ministry of Economy and Competitiveness), grant number ENE2016-79489-C2-1-P under Plan Nacional de I+D.Muñoz-Cobo González, JL.; Rivera-Durán, Y.; Berna Escriche, C.; Escrivá Castells, FA. (2020). Analysis of Conductance Probes for Two-Phase Flow and Holdup Applications. Sensors. 20(24):1-29. https://doi.org/10.3390/s20247042S129202

The controllability of a monetary aggregate in EMU

La consideracion de un agregado monetario como objetivo intermedio de la politica monetaria exige que esa definicion de liquidez mantenga una relacion de estabilidad con el objetivo final y que su evolucion pueda ser controlada por parte del banco central. Este documento analiza esta segunda cuestion, centrandose en las posibilidades que tendria el Banco Central Europeo de controlar efectivamente un agregado monetario si decidiera considerarlo como objetivo intermedio. En el trabajo se revisan los mecanismos a traves de los cuales la politica monetaria puede controlar la evolucion de la cantidad de dinero, y se examinan las propiedades empiricas de la demanda de dinero en la Union Monetaria Europea (UME) y en un pais, como Alemania, en el que se han venido fijando objetivos en terminos de un agregado monetario. El documento pone de manifiesto que las condiciones para ejercer un control adecuado de la cantidad de dinero en la UME son notablemente mas desfavorables de lo que resultan en Alemania. (ac) (jle) (em) (jp) (mac

Methodology and Application of Statistical Techniques to Evaluate the Reliability of Electrical Systems Based on the Use of High Variability Generation Sources

[EN] This study presents a new methodology, based on Monte-Carlo techniques to evaluate the reliability of a carbon-free electricity generation system based on renewable sources; it uses as inputs the variation of the electricity demand and the fluctuations in the renewable supply and provides the renewable system to be installed to guarantee a specific supply reliability level. Additionally, looking for a reduction of this renewable system, the methodology determines the improvements by the incorporation of nuclear power and electricity storage. The methodology is of general application, its implementation being possible under different contexts, such as different time horizons and different future energy scenarios, both for developing, emerging, and developed countries. The only requirement is to have a sufficient database from which to make predictions for future scenarios of electrical generation-demand balances. As an example of practical implementation, the electrical system reliability for the particular case of Spain in 2040 has been forecasted. When considering the fluctuations in solar and wind power contributions, very high values of the installed power from these renewable sources are needed to reach a high reliability of the system. These values decrease substantially if contributions from nuclear and storage technologies are included.Berna-Escriche, C.; Pérez-Navarro, Á.; Escrivá, A.; Hurtado-Perez, E.; Muñoz-Cobo, JL.; Moros, MC. (2021). Methodology and Application of Statistical Techniques to Evaluate the Reliability of Electrical Systems Based on the Use of High Variability Generation Sources. Sustainability. 13(18):1-26. https://doi.org/10.3390/su131810098S126131

Ecuaciones de demanda para los nuevos agregados monetarios

Estudio de las propiedades de las funciones de demanda de dinero para una amplia gama de agregados monetarios definidos de acuerdo con los criterios adoptados en la reforma realizada a comienzos de 1992. Define los distintos agregados monetarios sometidos a estudio y se abordan cuestiones relacionadas con la formulacion de las ecuaciones de demanda. Detalla los resultados empiricos obtenidos y realiza un analisis estructural de la evolucion de los agregados considerados a partir de los resultados obtenidos con las ecuaciones de demanda respectivas. Este mismo trabajo ha sido publicado en ingles por el Banco de España. Estudios Economicos, n. 52-1993. (igg

Adecuación del código SPARC90 para la simulación de la captura de aerosoles por rotura en el generador de vapor

Ponencia acerca de la mejora del cálculo del factor de descontaminación, que cuantifica el valor del cociente entre el flujo másico de entrada y salida de aerosoles durante la fase de expansión del chorro gaseoso que desplaza al líquido de un lecho de agua. Los mecanismos de captura de SPARC90 se han revisado, proponiéndose mejoras que se han introducido en el propio código con el objeto de obtener mejoras significativas en las predicciones. ARTIST2Escrivá Castells, FA.; Muñoz-Cobo González, JL.; Berna Escriche, C.; Herranz, L. (2011). Adecuación del código SPARC90 para la simulación de la captura de aerosoles por rotura en el generador de vapor. Sociedad Nuclear Española. http://hdl.handle.net/10251/71477