Investigación educativa sobre la formación práctica de los ingenieros industriales en los laboratorios de ingeniería energética e ingeniería eléctrica.

El trabajo se ha desarrollado en la Escuela Politécnica Superior de Burgos, donde se imparten, entre otras, las titulaciones de Ingeniería Técnica Industrial, especialidades en Mecánica y Electrónica. Los profesores implicados en su desarrollo pertenecen al Departamento de Ingeniería Electromecánica, a las Areas de Conocimiento de Máquinas y Motores Térmicos y de Ingeniería Eléctrica. También uno de los investigadores es profesor del Area de Didáctica de las Ciencias Experimentales, de la Facultad de Humanidades y Educación. Objetivos: Se han mantenido los objetivos señalados en la memoria descriptiva que se presentó en la convocatoria, es decir, desarrollo de un modelo de Trabajos Prácticos para la formación de los ingenieros que tenga en cuenta las últimas aportaciones de las teorías cognitivas sobre el aprendizaje. Plan de Trabajo: En el primer año (2000) del Proyecto se cubrieron completamente los dos primeros objetivos concretos del proyecto y, en el segundo año (2001), los objetivos tres y cuatro: Objetivo 1: Análisis de los trabajos de laboratorio desarrollados actualmente. Se han analizado guiones y cuadernos de prácticas de las asignaturas 'Termodinámica y Termotecnia' y 'Electricidad y Teoría de Circuitos' (o de asignaturas con otro nombre pero con contenidos equivalentes) de varias Escuelas de Ingenieros, estableciendo el nivel actual de exigencia en las prácticas de estas materias. Objetivo 2: Fundamentación de un modelo alternativo de trabajos de laboratorio. Se ha realizado una búsqueda bibliográfica relativa a los modos de aprendizaje en el laboratorio. La mayoría de las referencias encontradas se refieren a enseñanzas de las Ciencias Básicas (Química, Física), resultando escasísima la investigación sobre enseñanza de Ciencias de la Ingeniería y Materias Tecnológicas. Basándose en la recopilación bibliográfica realizada, se ha elaborado un modelo de aprendizaje basado en la actitud investigativa del alumno, reflejado en nueve características fundamentales. Objetivo 3: Elaboración de trabajos de laboratorio con el nuevo modelo. Mediante fichas de control que recogen las nueve características anteriores, se han analizado las prácticas actuales de ambas asignaturas que se imparten en la Escuela Politécnica Superior de Burgos. Se ha elaborado una práctica piloto en la que pone a prueba el nuevo modelo. Esta práctica, titulada 'Introducción a la Transmisión de Calor por Convección', se ha impartido, en abril y mayo de 2001, en la asignatura Introducción a la Ingeniería de Materiales, correspondiente al primer curso de la titulación de Ingeniería Técnica Industrial (Electrónica). La práctica fue impartida por tres profesores del grupo investigador y las conclusiones obtenidas de la evaluación se han presentado como resultados preliminares de la investigación en las II Jornadas de Ingeniería Termodinámica celebradas en Junio de 2001 en la Universidad Rovira i Vigill. Objetivo 4: Extensión del nuevo modelo en las prácticas de laboratorio. El análisis realizado sobre los trabajos prácticos existentes hasta ahora, así como la experiencia adquirida en la práctica piloto mencionada en el apartado anterior, ha supuesto una reorientación de la práctica de las asignaturas hacia el nuevo modelo. Se han elaborado algunos guiones nuevos correspondientes a aquellas sesiones de laboratorio donde se podía esperar una significativa mejora del aprendizaje. Estos nuevos guiones se están poniendo en práctica durante el curso 2001-2002 en dos asignaturas de Ingeniería Técnica Industrial impartidas por el Area de Conocimiento de Máquinas y Motores Térmicos. La mayor incidencia del nuevo modelo de prácticas se realiza en la asignatura Ingeniería Térmica, concretamente en las prácticas PIT01,PIT02, PIT04, Y PIT06. Actualmente, está en redacción un artículo sobre esta investigación. Documentación que se ha generado durante el proyecto: Documento 1: Práctica piloto 'Introducción a la Transmisión de Calor por Convección', de la asignatura Introducción a la Ingeniería de Materiales, primer curso de Ingeniería Técnica Industrial (Electrónica) de la Universidad de Burgos. Documento 2. Comunicación 'Nuevas técnicas de aprendizaje en el laboratorio de Ingeniería Térmica', presentada por miembros del equipo investigador de las II Jornadas de Ingeniería Termodinámica, celebradas el 7 y 8 de junio de 2001 en la Universidad Rovira i Virgili (Tarragona). Documento 3. Cuaderno de guiones de prácticas de laboratorio de la asignatura Ingeniería Térmica, segundo curso de Ingeniería Técnica Industrial (Mecánica) de la Universidad de Burgos.

Propuesta de medidas de mejora de la eficiencia energética y del bienestar térmico de los edificios de viviendas en los campamentos de refugiados saharauis en Tinduf

Máster Universitario en Eficiencia Energética (SIANI)

Tecnologías en Edificios de Energía de Consumo Casi Nulo

Máster Universitario en Eficiencia Energética (SIANI)

La radiación como factor determinante en la temperatura interior de los edificios en Canarias

Máster Universitario en Eficiencia Energética (SIANI)

Métodos para la estimación de la temperatura estática de la formación en yacimientos de petróleo y geotérmicos

Las empresas explotadoras de yacimientos de petróleo y geotérmicos diseñan y construyen sus instalaciones optimizándolas según dos características especialmente representativas: su temperatura y su presión. Por ello, tener información precisa sobre ambos aspectos lo antes posible puede permitir ahorros importantes en las inversiones en infraestructuras y también acortar los plazos de comienzo de explotación; ambos, aspectos esenciales en la rentabilidad del yacimiento. La temperatura estática de una formación es la temperatura existente antes del inicio de las tareas de perforación del yacimiento. Las operaciones de perforación tienen como objetivo perforar, evaluar y terminar un pozo para que produzca de una forma rentable. Durante estas tareas se perturba térmicamente la formación debido a la duración de la perforación, la circulación de fluidos de refrigeración, la diferencia de temperaturas entre la formación y el fluido que perfora, el radio, la difusividad térmica de las formaciones y la tecnología de perforación [7]. La principal herramienta para determinar la temperatura estática de formación son las medidas de temperaturas en los pozos. Estas medidas de temperatura se realizan una vez cesados los trabajos de perforación y circulación de fluidos. El conjunto de medidas de temperatura obtenidas es una serie de valores ascendentes, pero no llega a alcanzar el valor de la temperatura estática de la formación. Para estimar esta temperatura se plantean las ecuaciones diferenciales que describen los fenómenos de transmisión de calor en el yacimiento [14]. Estos métodos se emplean tanto en yacimientos geotérmicos como en yacimientos de petróleo indistintamente [16]. Cada uno de ellos modela el problema de transmisión de calor asociado de una forma distinta, con hipótesis simplificadoras distintas. Se ha comprobado que la aplicación de los distintos métodos a un yacimiento en concreto presenta discrepancias en cuanto a los resultados obtenidos [2,16]. En muchos de los yacimientos no se dispone de información sobre los datos necesarios para aplicar el método de estimación. Esto obliga a adoptar una serie de hipótesis que comprometen la precisión final del método utilizado. Además, puede ocurrir que el método elegido no sea el que mejor reproduce el comportamiento del yacimiento. En el presente trabajo se han analizado los distintos métodos de cálculo. De la gran variedad de métodos existentes [9] se han seleccionado los cuatro más representativos [2,7]: Horner (HM), flujo radial y esférico (SRM), de las dos medidas (TLM) y de fuente de calor cilíndrica (CSM). Estos métodos se han aplicado a una serie de yacimientos de los cuales se conoce la temperatura estática de la formación. De cada yacimiento se disponía de datos tanto de medidas como de las propiedades termo-físicas. Estos datos, en ocasiones, eran insuficientes para la aplicación de todos los métodos, lo cual obligo a adoptar hipótesis sobre los mismos. Esto ha permitido evaluar la precisión de cada método en cada caso. A partir de los resultados obtenidos se han formulado una colección de criterios que permiten seleccionar qué método se adapta mejor para el caso de un yacimiento concreto, de tal manera que el resultado final sea lo más preciso posible. Estos criterios se han fijado en función de las propiedades termo-físicas del yacimiento, que determinan el tipo de yacimiento, y del grado de conocimiento que se dispone del yacimiento objeto de estudio.

Análisis experimental y computacional de modelos termofluidomecánicos para el diseño de ingeniería con metales líquidos

Es importante disponer de una herramienta con la cual diseñar dispositivos de uso industrial y comercial que trabajen con metales líquidos (fuentes de neutrones de alta intensidad, núcleos de sistemas de transmutación nuclear, reactores de fisión de nueva generación, instalaciones de irradiación de materiales o reactores de fusión nuclear). Los códigos CFD (Computational Fluid Dynamics) son una de esas herramientas, y la manera de llevar a cabo su validación es la simulación de experimentos existentes. La turbulencia y la presencia de dos o más fases, son los dos principales problemas a los que tiene que hacer frente un código CFD. La mayoría de los modelos de turbulencia presentes en los códigos CFD se basan en considerar la proporcionalidad directa entre el transporte de cantidad de movimiento turbulento y el transporte turbulento de calor. Precisamente, el coeficiente de difusión del calor turbulento, se asume que sea proporcional a la viscosidad turbulenta a través de una constante empírica, llamada número de Prandtl turbulento. El valor de este número, en los códigos comerciales está entre 0,9 y 0,85 dependiendo del modelo de turbulencia, lo cual significa que en los códigos se asume que el transporte turbulento tanto de cantidad de movimiento como de calor, son prácticamente equivalentes. Esta asunción no es cierta en los flujos de metales líquidos, donde se demuestra que la transmisión de calor por turbulencia es pequeña frente a la transmisión de calor molecular. La solución pasa por aumentar el número de Prandtl turbulento, o abandonar la analogía de Reynolds, en el tratamiento de la turbulencia. Por otro lado, en los metales líquidos la capa límite térmica es más ancha que la de velocidad, y las funciones de pared incluidas en los códigos no satisfacen adecuadamente los flujos turbulentos de los fluidos con bajo número de Prantdl (los metales líquidos). Sí serían adecuados, si el mallado es tal, que la celda más cercana a la pared, está dentro de la subcapa laminar, en la cual la propiedad dominante es la conductividad molecular. En la simulación de flujo multifase los códigos se encuentran con una serie de dificultades, que en el caso de que las densidades de los fluidos que intervienen sean muy diferentes entre sí (como ocurre con los metales líquidos y los gases), serán aún mayores. La modelización de la interfase gas metal líquido, así como el encontrar una correlación válida para los coeficientes de resistencia y sustentación para el movimiento de las burbujas en el seno del metal líquido, son dos de los principales retos en la simulación de este tipo de flujos. Las dificultades no se limitan sólo a la simulación mediante CFD, las medidas experimentales de velocidad de las burbujas y del metal líquido también son complicadas. Hay parámetros que no se pueden definir bien: la trayectoria y la forma de las burbujas entre ellos. En el campo de aplicación industrial de los metales líquidos, los altos valores de los coeficientes de expansión volumétrica y de conductividad térmica hacen que estos fluidos sean muy atractivos en la refrigeración por convección libre en dispositivos de alta densidad de potencia. Tomando como base uno de los diseños de ADS (Accelerator Driven System), y teniendo en cuenta la dificultad que conlleva el uso de múltiples modelos físicos, los cálculos realizados muestran cómo, en caso de fallo eléctrico, la operación de la instalación puede continuar de forma segura. Para la validación de los códigos CFD en su uso como herramienta de diseño, uno de los fenómenos donde cuantitativamente más dificultades encuentran los códigos es en los que aparecen en la modelización de las superficies libres. Un buen ajuste de los modelos multifase y de turbulencia es imprescindible en este tipo de simulaciones. Efectivamente, en la instalación de irradiación de materiales IFMIF, la formación de ondas en la superficie libre del flujo de Litio, es un fenómeno que hay que tratar de evitar, y además se requiere predecir las temperaturas, para ver si hay peligro de ebullición del metal líquido. La simulación llevada a cabo se enfoca al análisis termohidráulico. Variando la velocidad de inyección de Litio desde 10 hasta 20 m/s, se comprueba que las temperaturas máximas quedan alejadas del punto de ebullición del Litio, debido al aumento de presión producido por la fuerza centrífuga. Una de las cuestiones más críticas que se presentan en las fuentes de neutrones sería la refrigeración de la ventana metálica sobre la que incide el haz de protones. La simulación de experimentos como MEGAPIE y TS-1, permite la “visualización” de recirculación en el flujo, de los puntos de estancamiento, de los puntos calientes, etc, y da una fotografía de las zonas críticas del diseño.

Optimización y propuesta de sistema opaco de cerramiento multicapa ligero con estructura de light steel frame como alternativa competitiva a los sistemas de cerramientos tradicionales

En la actualidad, el crecimiento de la población y el desarrollo tecnológico de nuestros tiempos han originado novedosas formas de confort para los habitantes, lo cual a su vez se traduce en una demanda creciente de energía. No obstante, el concepto energético está llegando a la conciencia y es necesario adaptarse a la nueva situación, por lo tanto, es imprescindible el estudio y el aprovechamiento de nuevos sistemas constructivos de cerramientos, como pueden ser los cerramientos multicapas ligeros, que presentan características favorables para el ahorro en el consumo energético, y a su vez pueden ser industrializados, obteniendo beneficios, como la mejora de la calidad, el acortamiento de plazos constructivos, mayor seguridad, altas prestaciones, mayor ligereza, más espacio habitable, entre otros. El desarrollo de esta tesis doctoral esta centrado en definir tres propuestas de Cerramientos Multicapas Ligeros (CML) con estructura de light steel frame, analizando el comportamiento térmico y acústico, así como también el coste económico de las mismas, con el objetivo de demostrar que este tipo de sistema constructivo es una alternativa competitiva a los sistemas de Cerramientos Tradicionales y, que a su vez se puedan implementar en cualquier sistema constructivo y se puedan adaptar a los distintos ambientes climáticos que existen en España. Por otro lado, se han seleccionado tres Cerramientos Tradicionales, para llevar a cabo las distintas comparativas propuestas. La investigación se desarrolla en cinco grandes partes: La primera parte está formada por la justificación de la investigación y el planteamiento de los objetivos, así como también la hipótesis de partida y la metodología empleada. En la segunda parte se definen los antecedentes teóricos, divididos en tres temas: el cerramiento ? la fachada, la transmisión del calor y la transmisión del sonido en los cerramientos. También se realiza una síntesis del trabajo de investigación previo que he realizado ?Caracterización del comportamiento térmico de fachadas multicapas ligeras?, el cual sirve de base de partida para el desarrollo de esta tesis. Y por último, se desarrollan distintos temas relacionados con el Light Steel Frame (LSF), en donde se lleva a cabo una búsqueda de la documentación disponible sobre las investigaciones científico-tecnológicas, desde distintos puntos de vista: térmico, acústico, económico, estructural, en caso de incendio, industrialización y medioambiental ? sostenibilidad. Una vez realizados todos los puntos anteriores y para sintetizar la información, se lleva a cabo una clasificación de los sistemas de cerramientos que tienen como estructura el light steel frame, se analizan las ventajas e inconvenientes de cada uno de estos sistemas de la clasificación, llegando a unas conclusiones que sirven de base para definir las propuestas de Cerramientos Multicapas Ligeros. En la tercera parte, se definen los tres cerramientos tradicionales que se utilizan para realizar las comparativas con los cerramientos multicapas ligeros, definiendo las características de cada uno de los materiales y, también se desarrollan los criterios de diseño que deben cumplir los cerramientos multicapas ligeros, definiendo cada una de las tres muestras de ensayo de cerramientos multicapas ligeros. En la cuarta parte se lleva a cabo el análisis teórico ? experimental de las seis muestras de estudio, en donde, se realiza una investigación térmica basada en simulaciones y experimentaciones en células de ensayo e implementación de la termografía infrarroja. Por otro lado, se realiza también una investigación acústica desarrollando ensayos en laboratorio de aislamiento a ruido aéreo e intensimetría sonora. Y por último, se hace un análisis económico, tomando en cuenta las variables del coste de construcción, el consumo energético, el ahorro que supone la masa a la estructura y el espacio adicional que aporta este tipo de sistema constructivo a la superficie útil, para ello se plantean distintos escenarios de estudio. Una vez obtenidos los resultados de las diferentes investigaciones (térmica, acústica y económica), se llevan a cabo una serie de comparativas entre los cerramientos multicapas ligeros y los cerramientos tradicionales, y los cerramientos multicapas ligeros entre sí. En la quinta parte, se exponen las conclusiones derivadas de las distintas investigaciones y se realiza la comprobación de los objetivos propuestos y de la hipótesis de partida, destacando los hallazgos principales para cada situación y se presentan las líneas futuras de investigación que han ido surgiendo en el desarrollo de la tesis doctoral.

Problemas con singularidades de contorno. Aplicación del Método de los Elementos de Contorno

Esta comunicación tiene como fundamento el demostrar la importancia de las singularidades geométricas para la resolución de sistemas que impliquen condiciones peculiares de contorno. No es necesario a estas alturas, romper ninguna lanza a favor de los métodos numéricos de discretización del contorno para el tratamiento de problemas frente a los métodos de discretización del dominio. Con todo, el simple hecho de ser un procedimiento numérico conlleva ciertas peculiaridades o problemas de difícil soslayo, pero también pueden presentar serias ventajas basadas en los fundamentos del método. En esta comunicación se pretende hacer constancia no solo de la importancia de este método, palpablemente demostrada en las referencias consignadas, sino algunas de las ventajas que puede proporcionar la resolución de problemas que impliquen potencial, como por ejemplo la transmisión de calor en régimen permanente, y que han sido demostradas para problemas de filtraciones por ejemplo, puestos de manifiesto en este artículo.

Estrategias bioclimáticas en la arquitectura tradicional canaria

[ES]El trabajo plantea el adentrarnos en las estrategias bioclimáticas a través del estudio de aquellos parámetros que son exclusivos del campo de la arquitectura: el diseño de los espacios, a través de sus dimensiones y proporciones, apertura y disposición de huecos o ausencia de ellos. Desde este objetivo se estudian las características de estas construcciones, la orientación del objeto edificado y todas aquellas decisiones proyectuales que le son propias al arquitecto como proyectista.

Estudio de la transferencia de calor en lecho fijo (primera aproximación, caso unidimensional) César Alberto Núñez López

Tesis (Maestría en Ciencias en Ingeniería Mecánica, con especalidad en Ingeniería de Materiales) U.A.N.L.

Modelo matemático lineal aproximado en transferencia de calor (caso unidimensional) [por] Mauricio Acencio Santillán Marroquín

Tesis (Maestría en Ciencias de Ingeniería Mecánica, con especialidad en Materiales) - U.A.N.L, 1992

Impacto de la transferencia de calor por radiación en las propiedades del vidrio calizo durante el formado de contenedores vítreos por Raquel Mendoza Reséndez

Tesis (Maestría en Ciencias con Especialidad en Ingeniería Cerámica) U.A.N.L.

Estudio de transferencia de calor en componentes automotrices de alta tecnología

Tesis (Maestro en Ciencias de la Ingeniería Mecánica con Especialidad en Materiales) - U.A.N.L, 2004

Transmisión : Una palabra clave para repensar el vínculo pedagogía, política y sociedad

Las pedagogías críticas han circunscripto el problema de la transmisión a un proceso lineal y mecánico propio de ciertos enfoques llamados ?tradicionales?, procesos que siempre son descriptos en términos de su negatividad. Amparándose en la clásica definición de Emile Durkheim, la educación es entendida así, como transmisión cultural de una generación sobre otra, en la cual los sujetos participes del proceso, ocupan un lugar meramente pasivo frente al conocimiento disciplinar. En los últimos años, la pedagogía en diálogo con otras disciplinas, el psicoanálisis, la antropología, la historia, la teoría política, ha revisado esta concepción y abierto los límites del campo; entendiendo la necesidad de recuperar el concepto de transmisión como palabra clave a la hora de pensar la constitución de las sociedades, las instituciones y los sujetos. El ?pasaje de la cultura? que toda transmisión habilita hace estallar la reflexión pedagógica históricamente limitada a reflexionar sobre la educación desde un frente estrictamente didactizable. En la presente ponencia releeremos la relación educación sociedad, vínculo clave para las teorías criticas, a la luz de la problemática de la transmisión. Dicha relectura implica volver a pensar el lugar de los sujetos, la escuela como institución, y los saberes desde una pedagogía abierta a los problemas del presente. Llevar adelante este trabajo supone revisar una serie de autores clásicos de la pedagogía crítica, analizando como estos pensadores entendieron la problemática de la transmisión. Dicho ejercicio será ponderado al calor de las perspectivas interdisciplinares que caracterizan al campo de los estudios sociales en general y al de la pedagogía en particular. Nuestros argumentos pretenden dinamizar un concepto que viene cargado desde su propia etimología de movimiento, politicidad e historicidad, y que, sin embargo, las pedagógicas progresistas han estigmatizado.

Transmisión : Una palabra clave para repensar el vínculo pedagogía, política y sociedad

Las pedagogías críticas han circunscripto el problema de la transmisión a un proceso lineal y mecánico propio de ciertos enfoques llamados ?tradicionales?, procesos que siempre son descriptos en términos de su negatividad. Amparándose en la clásica definición de Emile Durkheim, la educación es entendida así, como transmisión cultural de una generación sobre otra, en la cual los sujetos participes del proceso, ocupan un lugar meramente pasivo frente al conocimiento disciplinar. En los últimos años, la pedagogía en diálogo con otras disciplinas, el psicoanálisis, la antropología, la historia, la teoría política, ha revisado esta concepción y abierto los límites del campo; entendiendo la necesidad de recuperar el concepto de transmisión como palabra clave a la hora de pensar la constitución de las sociedades, las instituciones y los sujetos. El ?pasaje de la cultura? que toda transmisión habilita hace estallar la reflexión pedagógica históricamente limitada a reflexionar sobre la educación desde un frente estrictamente didactizable. En la presente ponencia releeremos la relación educación sociedad, vínculo clave para las teorías criticas, a la luz de la problemática de la transmisión. Dicha relectura implica volver a pensar el lugar de los sujetos, la escuela como institución, y los saberes desde una pedagogía abierta a los problemas del presente. Llevar adelante este trabajo supone revisar una serie de autores clásicos de la pedagogía crítica, analizando como estos pensadores entendieron la problemática de la transmisión. Dicho ejercicio será ponderado al calor de las perspectivas interdisciplinares que caracterizan al campo de los estudios sociales en general y al de la pedagogía en particular. Nuestros argumentos pretenden dinamizar un concepto que viene cargado desde su propia etimología de movimiento, politicidad e historicidad, y que, sin embargo, las pedagógicas progresistas han estigmatizado.