Efficient Iterative Solution Algorithms For Numerical Models of Multiphase Flow

This thesis is concerned with the development and application of optimally efficient numerical methods for the simulation of vascular tumour growth, based upon the multiphase fluid model introduced by Hubbard and Byrne [57]. This multiphase model involves the flow and interaction of four different, but coupled, phases which are each treated as incompressible fluids. Following a short review of models for tumour growth we describe in detail the model of Hubbard and Byrne [57], and introduce the discretization schemes used. This involves a finite volume scheme to approximate mass conservation and conforming finite element schemes to approximate momentum conservation and a reaction-diffusion equation for the background nutrient concentration. The momentum conservation system is represented as a Stokes-like flow of each phase, with source terms that reflect the phase interactions. It will be demonstrated that the solution of these coupled momentum equations, approximated using a Taylor-Hood finite element method in two dimensions, is the most computationally intensive component of the solution algorithm. The nonlinear system arising from the nutrient equation is the second most computationally expensive component. The solvers presented in this work for the discretized systems are based on preconditioned Krylov methods. Algebraic multigrid (AMG) preconditioner and a novel block preconditioner are used with Krylov methods for solving the linear systems arising from the nutrient equation at each Newton step and from the momentum equation, respectively. In each case these are shown to be very efficient algorithms: when the preconditioning strategies are applied to practical problems, the CPU time and memory are demonstrated to scale almost linearly with the problem size. Finally, the basic multiphase tumour model is extended to consider drug delivery and the inclusion of additional phases. To solve this extended model our preconditioning strategy is extended to cases with more than four phases. This is again demonstrated to perform optimally

Experiencias en el desarrollo y evaluación de la CT6: Trabajo en equipo y liderazgo en la UPV

[EN] The Universitat Politècnica de València (UPV) is betting for actively including cross-curricular competencies in their degrees and that implies a new challenge for its community. It is not only needed to develop these cross-curricular competencies in our students, but also to measure, quantify, assess and document the acquisition of them in order to successfully complete the teaching-learning process and certify the knowledge and skills of our graduates. In this paper several activities are presented, all of them have been caried out in degrees of the UPV and are related to team-working and leadership. They all include the development of the competency (in a guided process but also as self-learning) as well as assessment resources. They have been formulated in three different subjects from three different fields and they can easily be adapted to many other subjects. The objective is to increase the number of resources to work this competency woth our students[ES] La apuesta de la Universitat Politècnica de València (UPV) por la incorporación de las competencias transversales en todos los grados supone un nuevo reto para la comunidad universitaria. No sólo hay que desarrollar las competencias a lo largo de la titulación sino que es necesario medir, cuantificar y evaluar su adquisición para poder completar el proceso de enseñanza-aprendizaje con éxito y acreditar los conocimientos de los egresados. En este trabajo se presentan las experiencias llevadas a cabo en diferentes titulaciones de la UPV en torno a la CT6: trabajo en equipo y liderazgo. Se trata de propuestas de actividades de desarrollo de la competencia –tanto de forma autodidacta como en un proceso guiado por el docente- así como de herramientas de evaluación que pueden ser adaptadas a prácticamente cualquier disciplina y que pretenden servir como recurso para integrar esta competencia en el aula.Este trabajo forma parte del PIME: Integración de la competencia transversal “trabajo en equipo y liderazgo” en el aula. PIME B019. Financiado por la ETSID y el Vicerrectorado de Estudios, Calidad y Acreditación.Lajara De Camilleri, N.; Rovira Cardete, A.; Bañón Gomis, AJ.; Fernández Durán, L.; Cortés Meseguer, L.; Fernández Zamudio, MA.; Montalva Subirats, JM. (2015). Experiencias en el desarrollo y evaluación de la CT6: Trabajo en equipo y liderazgo en la UPV. En In-Red 2015 - CONGRESO NACIONAL DE INNOVACIÓN EDUCATIVA Y DE DOCENCIA EN RED. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/INRED2015.2015.1631OC

Herramientas TIC para el trabajo colaborativo

Se presentan 10 aplicaciones informáticas que pueden ayudarnos a gestionar el tiempo y aumentar la eficiencia cuando realizamos un trabajo en equipohttps://media.upv.es/player/?id=3b880ec6-d91c-ad42-b418-6c4f8d5bc152Fernández Zamudio, MA. (2015). Herramientas TIC para el trabajo colaborativo. http://hdl.handle.net/10251/5338

Costes de la produccion agraria

Se revisa la importancia de determinar los costes de producción en las explotaciones agrarias y los principales componentes de los mismos.https://polimedia.upv.es/visor/?id=58081809-f2f3-bf42-ba53-179e479a8e25Fernández Zamudio, MA. (2014). Costes de la produccion agraria. http://hdl.handle.net/10251/3874

Diagnóstico del sector agroalimentario de Ecuador: una aproximación al ecosistema agroemprendedor

En el presente trabajo se revisan los principales rasgos del sector agroalimentario en Ecuador, a la vez que se definen las características principales de los ecosistemas emprendedores. Se repasan, los aspectos sociales y económicos que más influyen en este sector, con el fin de identificar los que deberían mejorarse en pro de incrementar el emprendimiento en el mismo. Para llevar a cabo la investigación se ha procesado información bibliográfica y datos estadísticos de instituciones gubernamentales, además se ha contado con la colaboración de diferentes agentes que participan en la cadena de valor agroalimentaria en Ecuador, a los que se ha consultado para conocer su percepción y valoración sobre las cuestiones centrales del trabajo. Como síntesis de los principales resultados, se han elaborado las matrices DAFO y CAME en las que se recopilan las limitaciones y también potencialidades a ser explotadas para impulsar un emprendimiento más tecnificado en el sector agrario. El trabajo se finaliza con una serie de propuestas que se consideran prioritarias y deberían ser implementadas con este fin

Sustainable management for woody crops in Mediterranean dry-lands

In the large inland extensions of the Spanish Mediterranean, dry-farming is predominant and the main crops are olive, vine and almond. These species represent an agricultural activity that is fundamental to the continued inhabitation of these regions. The aim of this work is to determine the chances this agriculture has of continuing by following criteria of sustainability. Having chosen goals of an economic, social and environmental nature, almost-ideal cropping plans are obtained using the Compromise Programming. Moreover, given the important role played by water availability in this type of agriculture, the study is completed by determining the impact that an irrigation-water pricing policy would have, as outlined in the EuropeanWater Framework Directive. The study leads to the conclusion that, increasing mechanization may be the most straightforward strategy to ensure the sustainability of farms in Spanish dry-lands, and specially if the current trend of increasing irrigation-water prices is consolidated.En las grandes extensiones del mediterráneo español predominan el olivo, la vid y el almendro cultivados en secano. Estas especies conforman un paisaje muy característico y, sobre todo, determinan una actividad económica que es fundamental para que estas comarcas sigan estando habitadas. El objetivo del presente trabajo es analizar las opciones de continuidad de esta agricultura, siguiendo criterios de sostenibilidad. Tras seleccionar objetivos de índole económica, social y ambiental, se obtienen planes de cultivos cercanos al ideal, a través de la Programación Compromiso. Por otra parte, y dado el importante papel de la disponibilidad de agua en esta agricultura, el estudio se completa determinando el impacto que tendría una política tarifaria en el agua de riego, como recoge la actual Directiva Marco de Aguas europea. Con los resultados se concluye que la mecanización es la estrategia más directa para asegurar la sostenibilidad de las explotaciones de las comarcas del secano mediterráneo, sobre todo si se consolida la tendencia actual de elevar los precios del agua de riego

Price trends in greenhouse tomato and pepper and choice of adoptable technology

Currently, intensive horticultural production in the Spanish Mediterranean region is strongly influenced by the liberalization of markets, which means farms must become more competitive and focus on consumer demands, such as product quality and health. The goals of the present work are to determine how the current economic situation of the tomato and pepper are reflected in the origin price, and to carry out an assessment of the technology available in the greenhouses. This study focuses on three principal Spanish regions of greenhouse horticultural production, located in Almería, Murcia and the South of Alicante (South-East Spain). Trend and seasonality of origin prices have been determined, and the ARIMA models have been used to predict pepper prices in Almería. Our analysis resulted in the following: the development of purchasing power, based on the price trends of the studied varieties; seasonal indices are developed to assist decision-making with respect to production schedules, choice of varieties and use of heating; finally, prediction is used to assist in planning the productive and commercial activity for the following season. There are two major determinants of technology adoption which include the fundamental elements of the equipment (heating and substrate) and the different production modes, like integrated production in different certified modes, and ecological production.Actualmente, la producción hortícola intensiva de las regiones mediterráneas españolas está muy condicionada por la liberalización de los mercados, que obliga a elevar la competitividad de las explotaciones, y a cumplir con las exigencias de los consumidores en cuanto a la calidad y sanidad de los productos. Los objetivos del presente trabajo fueron determinar cuál es la incidencia de los precios percibidos por el agricultor en la situación económica del tomate y pimiento, y efectuar una valoración de la tecnología disponible en los invernaderos. El estudio se centró en las tres principales zonas españolas de producción hortícola en invernaderos, localizadas en Almería, Murcia y Sur de Alicante (sureste español). Se ha determinado la tendencia y la estacionalidad de los precios en origen, y se ha efectuado una predicción de los precios del pimiento en Almería aplicando modelos ARIMA. Tras el análisis se ha deducido: a partir de la tendencia, la evolución del poder adquisitivo en las variedades estudiadas; los índices estacionales facilitan la toma de decisión respecto a calendarios de producción, elección de variedades y usos de calefacción; finalmente la predicción ayuda a planificar la actividad productiva y comercial en la campaña siguiente. La valoración de la tecnología indica que existen dos vías a considerar en la adopción: una en elementos fundamentales del equipamiento (calefacción y sustrato) y otra en formas diferenciadoras de la producción, como la producción integrada, con sus diversas modalidades de certificación, y la producción ecológica

Adoption of soilless cropping systems in mediterranean greenhouses: an application of duration analysis

The Mediterranean basin holds the greatest area of horticultural crops grown under plastic in the world. Spain houses almost 50,000 ha of greenhouses and is one of the largest suppliers of European Union markets. Soilless cropping systems constitute an efficient production practice used in greenhouses and lessen the limitations arising from the ban of methyl bromide. Soilless cultivation is associated with the use of expensive technology, which makes farmers consider such adoption carefully. The aim of this work is to statistically identify the factors that significantly influence the timing of adopting soilless cultivation by using duration analysis. The study focuses on Mediterranean greenhouses, specifically horticultural producers in the southeast of Spain. The results suggest that certain individual characteristics as well as aspects of a social nature exert a favorable influence by reducing the delay in adopting soilless cultivation. Furthermore, technical complexity, commercial aspects related to price, and the repercussion of policies regulating methyl bromide use are also discussed in this work.Alcón Provencio, F.; García Martínez, MDC.; De Miguel, MD.; Fernández Zamudio, MÁ. (2010). Adoption of soilless cropping systems in mediterranean greenhouses: an application of duration analysis. HortScience. 45(2):248-253. http://hdl.handle.net/10251/62754S24825345

Characterization of technological levels in Mediterranean horticultural greenhouses

The technology existing in Spanish horticultural greenhouses is highly diverse; however, low levels predominate. Therefore urgent improvements and conversions are required to increase yields and quality to maintain competitive production. To define the equipment and investment required, it is necessary to establish the current levels of technology and the extent to which it is developing. To do so, information has been collected using a survey based on stratified random sampling in the three most important greenhouse horticultural areas in Spain: Almería, Murcia and Southern Alicante. Based on information from 242 farms, five groups of technological levels with a gradual variation in technology were identified by cluster analysis. Of the five groups, three relate to cultivation in soil and the other two to soilless culture. In this study, we have applied the test for independence in order to relate the levels obtained with certain relevant characteristics of the farm. The results display the usefulness of grouping the greenhouses by levels, and reveal which are the most characteristic components in level formation with their percentage distribution. Thus, current characteristics of technology, and its development, have been identified, and priority assigned to the different components.La tecnología de los invernaderos hortícolas españoles es muy variada, con predominio de los bajos niveles, por lo que es urgente su mejora y reconversión, para aumentar los rendimientos y la calidad y mantener la posición competitiva de las producciones. Para establecer las necesidades en inversiones y equipamiento es preciso conocer los niveles actuales de la tecnología y su grado de evolución, para lo cual se ha tomado información por encuesta basada en un muestreo aleatorio estratificado en las tres zonas españolas más importantes: Almería, Murcia y sur de Alicante. A partir de la información de 242 explotaciones se determinaron por análisis cluster cinco grupos con sus niveles tecnológicos y una variación gradual de la tecnología. De los cinco grupos, tres corresponden al cultivo en suelo y dos al cultivo en sustrato. A continuación, y con el fin de relacionar los niveles obtenidos con algunas características relevantes de la explotación, se aplicó el contraste de independencia. Los resultados han evidenciado la utilidad de la agrupación de los invernaderos por niveles, y qué elementos son más característicos en la formación de un nivel con su distribución porcentual. Se han determinado así las características actuales de la tecnología y, en su evolución, la prioridad que se asigna a los diversos componentes