Evaluación de la física en la Facultad de Náutica de Barcelona (FNB)

Las nuevas asignaturas del EEES conllevan una preparación amplia en competencias específicas, y una implantación de competencias transversales, que también deben evaluarse, donde las correspondientes a asignaturas de Física FNB son de “Capacidad para identificar y resolver problemas en el ámbito de la ingeniería”. La evaluación de las asignaturas de Física en los grados de la Facultad de Náutica de Barcelona (FNB) se realiza como resultado de la evolución de las evaluaciones de las asignaturas de Física del plan anterior. La amplitud y complejidad de competencias a evaluar dentro de las asignaturas de Física sugieren, al tratarse de una materia básica, evaluación en múltiples actos (evaluación continuada), de diferentes tipos. Se utiliza el campus virtual (ATENEA - Moodle), y la evaluación se ha planteado utilizando algunas herramientas del mismo (Entregas y Cuestionarios) La consideración de las competencias iniciales de los alumnos, lleva a plantear una evaluación diferente para los alumnos del QT (mayoritariamente, que acaban de ingresar en la Universidad), y los alumnos del QP (mayoritariamente, que no han superado la asignatura en la primera oportunidad). Aquí se expone la relación entre los resultados de diferentes pruebas que componen la evaluación final, se discute la efectividad y las posibilidades (y necesidades) de mejora, debido a las dificultades de unas asignaturas fase inicial, y de motivación de los estudiantes. Parece necesario un equilibrio entre las diferentes formas de evaluación (examen, asistencia, informes de prácticas, cuestionarios, carpeta…), esencialmente para no tender a crear “especialistas” en superar una evaluación, sino más bien conseguir una asimilación de competencias.Peer Reviewe

Millores a la docència de Física a la FNB (UPC)

L'anàlisi dels resultats de l'avaluació de les assignatures de Física a la Facultat de Nàutica de Barcelona (UPC) mostra una millora en els darrers anys. S'analitzen els canvis realitzats en metodologia i avaluació de les assignatures, i l'augment de recursos en el campus digital, a més de la incorporació de noves pràctiques. També s'analitzen la contribució dels efectes de la temporització de l'avaluació (realització d'un petit test inicial que serveix d'estímul, avançament en la ubicació del primer exercici parcial -del 20% de la nota del curs- a 5 setmanes de l'inici del curs), implantació de la carpeta de l'alumne en alguns cursos, l'examen "assaig", i tests a través del campus digital. Es senyala especialment la contribució del campus virtual ATENEA.Peer Reviewe

Effect of thermal cycling on CuAlAg shape memory alloys

CuAlAg alloys were syntetized and thermal treatment was obtained to have martensitic transformation. Alloys with high transformation temperature were obtained, but the alloys showed precipitation and formation of equilibrium phases after few thermal cyclesPostprint (published version

Autoevaluación y autoaprendizaje mediante cuestionarios Moodle

Hemos introducido en la evaluación de las asignaturas “Fonaments Fisics” (DMN i DNM) “Fonaments Físics de l’ Enginyeria” (ETPSV) la realización de un ejercicio de autoevaluación utilizando los cuestionarios proporcionados por Moodle. Llevamos a cabo una experiencia conjunta con los alumnos de las titulaciones ETPSV y DMN, obteniéndose que la nota media (sobre 10) en el cuestionario fue de 6.00, y de 5.90 en el examen final con una dispersión de 0.63. Puede observarse la validez del cuestionario como correlación entre el resultado obtenido en el cuestionario Moodle y el que, posteriormente obtienen en el examen final.Peer Reviewe

Data set of climatic factors measured in a low latitude region with warm and humid climate: solar radiation, cloud cover and sky temperature

The data contained in this article refers to the measurements of climatic factors during an entire year in low latitudes regions with warm and humid climates, in Santa Rosa city from Ecuador. Since the geographical location and the importance of cloudiness in these regions, these measurements have focused on the solar radiation flux, cloud cover and sky temperature. The data obtained have been configured in a weather file for energy calculations, which has been used in the research article “Assessment of the reflectivity and emissivity impact on light metal roofs thermal behaviour, in warm and humid climate”.Peer ReviewedPostprint (published version

Mètode de processament digital d’imatges per a l’avaluació de la lluentor de l’escena urbana

The appearance of the city is strongly linked to many aspects such as climate, culture and sociological background. In cities with a prevalence of clear skies, one of the determining aspects is the climatic condition, which defines a luminous context where all elements appear significantly bright. In order to establish the luminosity of the urban scene and its components, an analysis of pictures taken in real environments is proposed, carried out through a digital image processing software developed by the authors. The information contained in each pixel of a digital image is used to assess the distribution of light in the picture. The pictures selected for assessment represent an urban scene as seen by a standing observer. In this situation the scene can be divided in three zones with similar features: pavement, sky and façades. The developed software provides output information for the aforementioned zones and the whole image consisting on light data (average, maximum, minimum and standard deviation) convertible to luminance (cd/m2) if reference values are provided. The validity of the procedure is tested in this work and implemented in real pictures. After testing it, the software has proven to be easy to use and the results obtained in the examples have shown a trend in their values. The implementation of the software suggests that a wider number of cases of study would make possible to establish a pattern in the daylight distribution of urban scenes conceived as an addition of zones with different luminous appearance.La apariencia de la ciudad está fuertemente ligada a muchos aspectos como el clima, la cultura y el trasfondo sociológico. En las ciudades con una prevalencia de cielo despejado, uno de los aspectos determinantes es la condición climática, que define un contexto luminoso donde todos los elementos aparecen significativamente brillantes. Para establecer la luminosidad de la escena urbana y sus componentes se propone un análisis de imágenes tomadas en entornos reales, realizado a través de un software de procesamiento digital de imágenes desarrollado por los autores. La información contenida en cada píxel de una imagen digital se utiliza para evaluar la distribución de luz en la imagen. Las imágenes seleccionadas para la evaluación representan una escena urbana vista por un observador permanente. En esta situación la escena se puede dividir en tres zonas con características similares: pavimento, cielo y fachadas. El software desarrollado proporciona información de salida para las zonas antes mencionadas y toda la imagen consiste en datos de luz (promedio, máximo, mínimo y desviación estándar) convertibles en luminancia (cd/m2) si se proporcionan valores de referencia. La validez del procedimiento se prueba en este trabajo y se implementa en imágenes reales. Después de probarlo, el software ha demostrado ser fácil de usar y los resultados obtenidos en los ejemplos han mostrado una tendencia en sus valores. La implementación del software sugiere que un mayor número de casos de estudio haría posible establecer un patrón en la distribución diurna de escenas urbanas concebidas como una adición de zonas con diferente aspecto luminoso.L'aparença de la ciutat està fortament lligada a molts aspectes com el clima, la cultura i el rerefons sociològic. A les ciutats amb una prevalença de cel clar, un dels aspectes determinants és la condició climàtica, que defineix un context lluminós on tots els elements apareixen significativament brillants. Per establir la lluminositat de l'escena urbana i els seus components es proposa una anàlisi d'imatges preses en entorns reals, realitzat a través d'un programari de processament digital d'imatges desenvolupat pels autors. La informació continguda en cada píxel d'una imatge digital s'utilitza per avaluar la distribució de llum a la imatge. Les imatges seleccionades per a l'avaluació representen una escena urbana vista per un observador permanent. En aquesta situació l'escena es pot dividir en tres zones amb característiques similars: paviment, cel i façanes. El programari desenvolupat proporciona informació de sortida per a les zones abans esmentades i tota la imatge consisteix en dades de llum (mitjana, màxim, mínim i desviació estàndard) convertibles en luminància (cd/m2) si es proporcionen valors de referència. La validesa del procediment es prova en aquest treball i s'implementa en imatges reals. Després de provar-ho, el programari ha demostrat ser fàcil d'usar i els resultats obtinguts en els exemples han mostrat una tendència en els seus valors. La implementació del programari suggereix que un major nombre de casos d'estudi faria possible establir un patró en la distribució diürna d'escenes urbanes concebudes com una addició de zones amb diferent aspecte lluminós.Peer Reviewe

Leyes de escala en los espacios urbanos

Las interrelaciones y la complejidad inherente en los espacios urbanos modernos hacen difícil el análisis y la extracción de conclusiones y acciones a realizar para la mejora de condiciones de vida y la minimización del impacto ambiental. Decisiones planeadas cuidadosamente y líneas de acción establecidas tras larga reflexión pueden producir resultados totalmente inesperados a causa de particularidades, o de complejos conjuntos de reacciones por parte de los residentes o de poderes económicos no incluidos inicialmente, confiriendo gran complejidad al sistema urbano. La complejidad tiende a incrementar con el tamaño, y esto es concomitante con la concentración de servicios en ciudades, y en grandes aglomeraciones. Las necesidades de transporte se vuelven más evidentes con el aumento de tamaño de las concentraciones urbanas. Otros sistemas muy complejos, como los seres vivos, satisfacen relaciones aproximadas entre algunas de las variables macroscópicas que los definen, conocidas como leyes de escala alométricas. En general, estas leyes expresan relaciones entre una magnitud como puede ser la disipación metabólica, o el ritmo cardíaco, y la talla o la masa del organismo. Estas dependencias se han justificado a partir de modelos que establecen la importancia de la optimización del transporte en el sistema. En este trabajo, se exploran algunas de estas relaciones, del tipo las existentes aproximadamente en el mundo animal, con las relaciones que se encuentran entre datos de algunas ciudades modernas. Los resultados muestran una similitud razonable con las relaciones existentes en el mundo animal, lo que debe interpretarse como una aserción de la importancia del transporte en los espacios urbanos. Por otra parte, los resultados pueden entenderse como una guía general en el comportamiento de los sistemas urbanos en el mundo actual, y en este trabajo se extraen algunas conclusiones preliminares en este tema.The interrelations and complexity in the modern urban spaces make difficult to decide on the actions to do to improve living conditions or minimize energy use or reduce environmental impact. Carefully planned decisions might produce unexpected results because of unexpected perturbations, or even because of complex sets of reactions from the residents or economic factors, in a very complex way. Complexity tends to increase with size, in a concomitant way with the concentration of services in cities. The needs of transportation become more evident as the size increases, also in urban agglomerations. It woulb be very desirable to know general rules, or at least tendencies, to have definite guidelines in the decision taking processes referring urban concentrations, but complexity makes this difficult. There are other very complex systems, the living organisms that satisfy approximate relationships between some of their macroscopic magnitudes, known as alometric scaling laws. In general, these laws relate one magnitude as for instance, metabolic dissipation, or heart beating rate, to the size or the mass of the organism. These relationships have been justified as due to the transport phenomena and its optimization. In this work, we explore the applicability of these relations to the modern cities, from the idea that modern cities are very transport-conditioned. The results show a reasonable continuity with the scaling laws that apply in the animal world, a fact that shows the importance of transport in the modern urban spaces, even though some differences appear, showing that the transport is different from what happens inside a living organism. The results might be understood as a guide of the general behavior of cities to be taken into account in urban planning.Peer Reviewe

Biomass-fired combined heating, cooling, and power for small scale applications – A review

The growing demand for energy and the accelerating threats from climate change call for innovative and sustainable solutions to decrease dependency on fossil fuels. Biomass -based, small-scale Combined Cooling, Heating and Power (CCHP) systems are one of these solutions, because they can satisfy the energy demands of the consumer with enhanced flexibility, l ower losses, less costs and less environmental pollution as compared to centralized facilities. Due to recent advances in several scientific subfields with relevance to small-scale CCHP, a rapidly increasing amount of literature is now available. Therefore, a structural overview is essential for engineers and researchers. This paper presents a review of the current investigations in small-scale CCHP systems covering biomass-fired concepts and solar extensions. To this end, critical system components are described and analysed according to their specific advantages and drawbacks. Recent case studies have been collected and key findings are highlighted according to each type of prime mover. The results indicate a scientific bias towards the economic viability of such systems and the need for real-life and experiment system data. However, the potential of biomass-fired CCHP systems and of such systems with solar extensions has clearly been recognised. Based on the results, future policy implementations should focus on fostering such systems in areas with high energy costs and to increase energy resilience in developed regions. Additionally research and industry applying novel prime mover technologies should be financially supported.Postprint (author's final draft

Estudio y análisis de los recubrimientos de barrera térmica en motores diesel

En el balance energético de un motor de combustión interna se observa que la energía del combustible a la entrada se divide aproximadamente en tres partes iguales: la energía convertida en trabajo, la energía transferida en la refrigeración y la energía perdida en los gases de escape. Es por ello que tiene especial interés el estudio de mejoras que permitan alcanzar procesos cuasi-adiabáticos para disminuir las pérdidas por transmisión de calor. Un gran avance en este aspecto se ha logrado mediante nuevos procesos de fabricación en la cual la aparición de recubrimientos de barrera térmica (“Thermal Barrier Coatings”) juega un papel determinante en la mejora del rendimiento debido a su resistencia a la transmisión del calor. El objetivo de las barreras térmicas consiste en disminuir el flujo de calor del interior del cilindro hacia el exterior, consiguiendo un trabajo o potencia mecánica algo mayor, o bien un ahorro de combustible. El estudio realizado en motores diesel demuestra que las barreras térmicas permiten aumentar la temperatura de trabajo del gas en un motor automovilístico en un rango de 100ºC lo que se traduce en un aumento del rendimiento de alrededor del 5%, para motores marinos de media velocidad se consiguen aumentos de 50ºC lo que representa un aumento del rendimiento del 3% y para el caso de motores marinos lentos el aumento de temperatura es de 30ºC lo que significa un aumento de rendimiento del 1%. El aumento de rendimiento puede justificar en algunos casos el coste del recubrimiento

Assessment of the reflectivity and emissivity impact on light metal roofs thermal behaviour, in warm and humid climate

The light metal roof is one of the roof typologies most used in low latitude regions with warm and humid climates. The low installation cost is one of the benefits of this typology, however, they offer only low resistance to the heat flux. In order to analyse strategies to reduce the indoor overheating in this climates, this investigation addresses the impact of reflectivity and emissivity on the light metal roof thermal behaviour. The study was carried out with dynamic simulations, considering the climate of a city in the south coast of Ecuador (Santa Rosa, 3°27'S). This analysis has parameterized the interior surface temperature in function of the reflectivity and emissivity, which has been validated with the measurements of several samples with different radiative properties. The analysed samples show that the effect of the aging and the use of different paints have a higher impact on the increase in emissivity than on reflectivity. In conclusion, the results show that the radiative parameter with the highest influence on interior surface temperature reduction is emissivity.Postprint (author's final draft