Simulation, Design and Analysis of Air-Breathing Combined-Cycle Engines for High Speed Propulsion

Desde la aparición del turborreactor, el motor aeróbico con turbomaquinaria ha demostrado unas prestaciones excepcionales en los regímenes subsónico y supersónico bajo. No obstante, la operación a velocidades superiores requiere sistemas más complejos y pesados, lo cual ha imposibilitado la ejecución de estos conceptos. Los recientes avances tecnológicos, especialmente en materiales ligeros, han restablecido el interés por los motores de ciclo combinado. La simulación numérica de estos nuevos conceptos es esencial para estimar las prestaciones de la planta propulsiva, así como para abordar las dificultades de integración entre célula y motor durante las primeras etapas de diseño. Al mismo tiempo, la evaluación de estos extraordinarios motores requiere una metodología de análisis distinta. La tesis doctoral versa sobre el diseño y el análisis de los mencionados conceptos propulsivos mediante el modelado numérico y la simulación dinámica con herramientas de vanguardia. Las distintas arquitecturas presentadas por los ciclos combinados basados en sendos turborreactor y motor cohete, así como los diversos sistemas comprendidos en cada uno de ellos, hacen necesario establecer una referencia común para su evaluación. Es más, la tendencia actual hacia aeronaves "más eléctricas" requiere una nueva métrica para juzgar la aptitud de un proceso de generación de empuje en el que coexisten diversas formas de energía. A este respecto, la combinación del Primer y Segundo Principios define, en un marco de referencia absoluto, la calidad de la trasferencia de energía entre los diferentes sistemas. Esta idea, que se ha estado empleando desde hace mucho tiempo en el análisis de plantas de potencia terrestres, ha sido extendida para relacionar la misión de la aeronave con la ineficiencia de cada proceso involucrado en la generación de empuje. La metodología se ilustra mediante el estudio del motor de ciclo combinado variable de una aeronave para el crucero a Mach 5. El diseño de un acelerador de ciclo combinado basado en el turborreactor sirve para subrayar la importancia de la integración del motor y la célula. El diseño está limitado por la trayectoria ascensional y el espacio disponible en la aeronave de crucero supersónico. Posteriormente se calculan las prestaciones instaladas de la planta propulsiva en función de la velocidad y la altitud de vuelo y los parámetros de control del motor: relación de compresión, relación aire/combustible y área de garganta. ABSTRACT Since the advent of the turbojet, the air-breathing engine with rotating machinery has demonstrated exceptional performance in the subsonic and low supersonic regimes. However, the operation at higher speeds requires further system complexity and weight, which so far has impeded the realization of these concepts. Recent technology developments, especially in lightweight materials, have restored the interest towards combined-cycle engines. The numerical simulation of these new concepts is essential at the early design stages to compute a first estimate of the engine performance in addition to addressing airframe-engine integration issues. In parallel, a different analysis methodology is required to evaluate these unconventional engines. The doctoral thesis concerns the design and analysis of the aforementioned engine concepts by means of numerical modeling and dynamic simulation with state-of-the-art tools. A common reference is needed to evaluate the different architectures of the turbine and the rocket-based combined-cycle engines as well as the various systems within each one of them. Furthermore, the actual trend towards more electric aircraft necessitates a common metric to judge the suitability of a thrust generation process where different forms of energy coexist. In line with this, the combination of the First and the Second Laws yields the quality of the energy being transferred between the systems on an absolute reference frame. This idea, which has been since long applied to the analysis of on-ground power plants, was extended here to relate the aircraft mission with the inefficiency of every process related to the thrust generation. The methodology is illustrated with the study of a variable- combined-cycle engine for a Mach 5 cruise aircraft. The design of a turbine-based combined-cycle booster serves to highlight the importance of the engine-airframe integration. The design is constrained by the ascent trajectory and the allocated space in the supersonic cruise aircraft. The installed performance of the propulsive plant is then computed as a function of the flight speed and altitude and the engine control parameters: pressure ratio, air-to-fuel ratio and throat area.

Modelado y Evaluación de Entornos Virtuales Interactivos para Rehabilitación Cognitiva en Daño Cerebral

El Daño Cerebral (DC) se refiere a cualquier lesión producida en el cerebro y que afecta a su funcionalidad. Se ha convertido en una de las principales causas de discapacidad neurológica de las sociedades desarrolladas. Hasta la más sencilla de las actividades y acciones que realizamos en nuestro día a día involucran a los procesos cognitivos. Por ello, la alteración de las funciones cognitivas como consecuencia del DC, limita no sólo la calidad de vida del paciente sino también la de las persona de su entorno. La rehabilitación cognitiva trata de aumentar la autonomía y calidad de vida del paciente minimizando o compensando los desórdenes funciones causados por el episodio de DC. La plasticidad cerebral es una propiedad intrínseca al sistema nervioso humano por la que en función a la experiencia se crean nuevos patrones de conectividad. El propósito de la neurorrehabilitación es precisamente modular esta propiedad intrínseca a partir de ejercicios específicos, los cuales podrían derivar en la recuperación parcial o total de las funciones afectadas. La incorporación de la tecnología a las terapias de rehabilitación ha permitido desarrollar nuevas metodologías de trabajo. Esto ha ayudado a hacer frente a las dificultades de la rehabilitación que los procesos tradicionales no logran abarcar. A pesar del gran avance realizado en los Ãoltimos años, todavía existen debilidades en el proceso de rehabilitación; por ejemplo, la trasferencia a la vida real de las habilidades logradas durante la terapia de rehabilitación, así como su generalización a otras actividades cotidianas. Los entornos virtuales pueden reproducir situaciones cotidianas. Permiten simular, de forma controlada, los requisitos conductuales que encontramos en la vida real. En un contexto terapéutico, puede ser utilizado por el neuropsicólogo para corregir en el paciente comportamientos patológicos no deseados, realizar intervenciones terapéuticas sobre Actividades de Vida Diaria que estimulen conductas adaptativas. A pesar de que las tecnologías actuales tienen potencial suficiente para aportar nuevos beneficios al proceso de rehabilitación, existe cierta reticencia a su incorporación a la clínica diaria. A día de hoy, no se ha podido demostrar que su uso aporte una mejorar significativa con respecto a otro tipo de intervención; en otras palabras, no existe evidencia científica de la eficacia del uso de entornos virtuales interactivos en rehabilitación. En este contexto, la presente Tesis Doctoral trata de abordar los aspectos que mantienen a los entornos virtuales interactivos al margen de la rutina clínica diaria. Se estudian las diferentes etapas del proceso de rehabilitación cognitiva relacionado con la integración y uso de estos entornos: diseño de las actividades, su implementación en el entorno virtual, y finalmente la ejecución por el paciente y análisis de los respectivos datos. Por tanto, los bloques en los que queda dividido el trabajo de investigación expuesto en esta memoria son: 1. Diseño de las AVD. La definición y configuración de los elementos que componen la AVD permite al terapeuta diseñar estrategias de intervención terapéutica para actuar sobre el comportamiento del paciente durante la ejecución de la actividad. En esta parte de la tesis se pretende formalizar el diseño de las AVD de tal forma que el terapeuta pueda explotar el potencial tecnológico de los entornos virtuales interactivos abstrayéndose de la complejidad implícita a la tecnología. Para hacer viable este planteamiento se propone una metodología que permita modelar la definición de las AVD, representar el conocimiento implícito en ellas, y asistir al neuropsicólogo durante el proceso de diseño de la intervención clínica. 2. Entorno virtual interactivo. El gran avance tecnológico producido durante los Ãoltimos años permite reproducir AVD interactivas en un contexto de uso clínico. El objetivo perseguido en esta parte de la Tesis es el de extraer las características potenciales de esta solución tecnológica y aplicarla a las necesidades y requisitos de la rehabilitación cognitiva. Se propone el uso de la tecnología de Vídeo Interactivo para el desarrollo de estos entornos virtuales. Para la evaluación de la misma se realiza un estudio experimental dividido en dos fases con la participación de sujetos sanos y pacientes, donde se valora su idoneidad para ser utilizado en terapias de rehabilitación cognitiva. 3. Monitorización de las AVD. El uso de estos entornos virtuales interactivos expone al paciente ante una gran cantidad de estímulos e interacciones. Este hecho requiere de instrumentos de monitorización avanzado que aporten al terapeuta información objetiva sobre el comportamiento del paciente, lo que le podría permitir por ejemplo evaluar la eficacia del tratamiento. En este apartado se propone el uso de métricas basadas en la atención visual y la interacción con el entorno para conocer datos sobre el comportamiento del paciente durante la AVD. Se desarrolla un sistema de monitorización integrado con el entorno virtual que ofrece los instrumentos necesarios para la evaluación de estas métricas para su uso clínico. La metodología propuesta ha permitido diseñar una AVD basada en la definición de intervenciones terapéuticas. Posteriormente esta AVD has sido implementada mediante la tecnología de vídeo interactivo, creando así el prototipo de un entorno virtual para ser utilizado por pacientes con déficit cognitivo. Los resultados del estudio experimental mediante el cual ha sido evaluado demuestran la robustez y usabilidad del sistema, así como su capacidad para intervenir sobre el comportamiento del paciente. El sistema monitorización que ha sido integrado con el entorno virtual aporta datos objetivos sobre el comportamiento del paciente durante la ejecución de la actividad. Los resultados obtenidos permiten contrastar las hipótesis de investigación planteadas en la Tesis Doctoral, aportando soluciones que pueden ayudar a la integración de los entornos virtuales interactivos en la rutina clínica. Esto abre una nueva vía de investigación y desarrollo que podría suponer un gran progreso y mejora en los procesos de neurorrehabilitación cognitiva en daño cerebral. ABSTRACT Brain injury (BI) refers to medical conditions that occur in the brain, altering its function. It becomes one of the main neurological disabilities in the developed society. Cognitive processes determine individual performance in Activities of Daily Living (ADL), thus, the cognitive disorders after BI result in a loss of autonomy and independence, affecting the patient’s quality of life. Cognitive rehabilitation seeks to increase patients’ autonomy and quality of life minimizing or compensating functional disorders showed by BI patients. Brain plasticity is an intrinsic property of the human nervous system whereby its structure is changed depending on experience. Neurorehabilitation pursuits a precise modulation of this intrinsic property, based on specific exercises to induce functional changes, which could result in partial or total recovery of the affected functions. The new methodologies that can be approached by applying technologies to the rehabilitation process, permit to deal with the difficulties which are out of the scope of the traditional rehabilitation. Despite this huge breakthrough, there are still weaknesses in the rehabilitation process, such as the transferring to the real life those skills reached along the therapy, and its generalization to others daily activities. Virtual environments reproduce daily situations. Behavioural requirements which are similar to those we perceive in real life, are simulated in a controlled way. In these virtual environments the therapist is allowed to interact with patients without even being present, inhibiting unsuitable behaviour patterns, stimulating correct answers throughout the simulation and enhancing stimuli with supplementary information when necessary. Despite the benefits which could be brought to the cognitive rehabilitation by applying the potential of the current technologies, there are barriers for widespread use of interactive virtual environments in clinical routine. At present, the evidence that these technologies bring a significant improvement to the cognitive therapies is limited. In other words, there is no evidence about the efficacy of using virtual environments in rehabilitation. In this context, this work aims to address those issues which keep the virtual environments out of the clinical routine. The stages of the cognitive rehabilitation process, which are related with the use and integration of these environments, are analysed: activities design, its implementation in the virtual environment, and the patient’s performance and the data analysis. Hence, the thesis is comprised of the main chapters that are listed below: 1. ADL Design.Definition and configuration of the elements which comprise the ADL allow the therapist to design intervention strategies to influence over the patient behaviour along the activity performance. This chapter aims to formalise the AVD design in order to help neuropsychologists to make use of the interactive virtual environments’ potential but isolating them from the complexity of the technology. With this purpose a new methodology is proposed as an instrument to model the ADL definition, to manage its implied knowledge and to assist the clinician along the design process of the therapeutic intervention. 2. Interactive virtual environment. Continuous advancements make the technology feasible for re-creating rehabilitation therapies based on ADL. The goal of this stage is to analyse the main features of virtual environments in order to apply them according to the cognitive rehabilitation’s requirements. The interactive video is proposed as the technology to develop virtual environments. Experimental study is carried out to assess the suitability of the interactive video to be used by cognitive rehabilitation. 3. ADL monitoring system. This kind of virtual environments bring patients in front lots of stimuli and interactions. Thus, advanced monitoring instruments are needed to provide therapist with objective information about patient’s behaviour. This thesis chapter propose the use of metrics rely on visual patients’ visual attention and their interactions with the environment. A monitoring system has been developed and integrated with the interactive video-based virtual environment, providing neuropsychologist with the instruments to evaluate the clinical force of this metrics. Therapeutic interventions-based ADL has been designed by using the proposed methodology. Interactive video technology has been used to develop the ADL, resulting in a virtual environment prototype to be use by patients who suffer a cognitive deficits. An experimental study has been performed to evaluate the virtual environment, whose overcomes show the usability and solidity of the system, and also its capacity to have influence over patient’s behaviour. The monitoring system, which has been embedded in the virtual environment, provides objective information about patients’ behaviour along their activity performance. Research hypothesis of the Thesis are proven by the obtained results. They could help to incorporate the interactive virtual environments in the clinical routine. This may be a significant step forward to enhance the cognitive neurorehabilitation processes in brain injury.

Pintura encáustica y nuevos procesos de transferencia de imágenes electrográficas. Aproximación a su inserción en la práctica artística y en la reintegración cromática

La investigación desarrolla nuevos métodos de transferencia de imágenes electrográficas, basados en los particulares comportamientos que brindan las diferentes técnicas encáusticas. Se pretende con ello ampliar los recursos técnicos y plásticos que atañen por igual a ámbitos artísticos muy diferentes: a la pintura encáustica, al arte electrográfico y a la reintegración cromática. El marco general de estudio comprende por tanto, al mismo tiempo, dos procesos o técnicas, considerando como objeto principal de estudio el espacio común comprendido entre ambas. El marco concreto de estudio comprende el desarrollo de nuevos procesos de transferencia de imágenes electrográficas, delimitados a aquellos en los que la pintura encáustica participe activamente. Asimismo, estos procesos de trasferencia no se desarrollan para formar parte de técnicas de seriación, sino como elementos a introducir en la praxis pictórica o en procesos de reintegración cromática. Los desacuerdos detectados en los primeros acercamientos al estudio de la pintura encáustica, relativos a la consideración o no de algunas de estas técnicas como tales, han conducido también a la realización de una revisión crítica para ayudar a esclarecer esta situación, con el fin de favorecer una visión lo más amplia posible que mejore su comprensión, y con la voluntad de normalizar el conjunto de las técnicas encáusticas. La combinación de encáustica y procesos de transferencia de imágenes electrográficas dan lugar a una nueva materialidad de la imagen, donde a las propiedades de esta pintura: plasticidad, flexibilidad, termoplasticidad, reversibilidad, etc., se le suman las particularidades de la imagen tecnológica: analógica o digital, ligada al uso de la fotografía, del escáner, del ordenador, de programas de tratamiento de imágenes, de impresoras o fotocopiadoras, etc...

Revista Leyente (año 1, n° 1)

El grupo de estudio, investigación y trasferencia a partir del cual se despliegan las reflexiones que hoy compartimos en esta publicación, nació en el año 2014 a partir de las conversaciones entre dos Profesoras de Letras que, trabajando una en el ámbito universitario y la otra en el de la enseñanza media –secundario–, reconocían la necesidad de instalar un puente entre ambos espacios educativos para fortalecer los lazos y aunar esfuerzos en torno a la práctica y la enseñanza de la lectura y la escritura de los alumnos- estudiantes.

Propuesta de un manual para la determinación del precio de transferencia, aplicando el método de precios comparable no controlado para las firmas de auditoría ubicadas en el municipio de San Salvador.

En la actualidad una gran parte del comercio se desarrolla entre empresas relacionadas, generando constantemente el nacimiento de nuevas transacciones, que para las administraciones tributarias de muchos países resulta difícil poder fiscalizar, ya que estas transacciones nacen planificadas por los grupos empresariales con el ánimo de llevar sus ganancias a países donde existe una menor presión fiscal inclusive pueden ser de nula tributación, evitando así que sus rentas sean sujetas al pago de los tributos en su país de origen. Por lo tanto, en el país la situación no es muy distinta, es por ello que el Ministerio de Hacienda ha tomado a bien, establecer mecanismos que garanticen que las transacciones entre partes relacionadas sean gravadas con el respectivo impuesto sobre la renta y para ello ha incluido en la legislación salvadoreña explícitamente la utilización de las directrices emitidas por la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), aplicables en materia de precios de transferencia a empresas multinacionales y administraciones tributarias, para poder determinar si las operaciones entre partes relacionadas se han realizado a precios de mercado y sí el interés fiscal no se ha visto afectado por tales operaciones. Tal situación conlleva a los profesionales de la contaduría pública y auditoría a actualizarse en la aplicación de estas directrices, debido a que los grupos empresariales acuden a ellos para que les ayuden a determinar si los precios transados entre partes relacionadas, han sido realizados ante la exigencia del Código Tributario, a precios de mercado. En ese sentido surge una problemática, debido a que se debe conocer los aspectos teóricos y prácticos de tales directrices para poder aplicarlas correctamente. Es por ello que el presente trabajo nace en vista de esa necesidad, con la finalidad de contribuir al fortalecimiento de la profesión mediante la propuesta de un manual que contribuya a la aplicación del método del precio comparable no controlado y que éste ofrezca un apoyo metodológico en la prestación de servicios de determinación de precios de transferencia. Para su elaboración se recurrió a consultar a profesionales de la contaduría pública y auditoría, que prestan sus servicios a las firmas de auditoría del municipio de San Salvador, en tal sentido, para poder determinar la familiaridad que se tiene a los lineamientos de las directrices de la OCDE, y de la necesidad de tener una herramienta de apoyo metodológico que ilustre la aplicación de uno de los métodos utilizados para realizar el estudio y la determinación de los precios de transferencia a nivel mundial. Obteniendo como resultado la necesidad que los profesionales tienen en cuanto a consultar casos prácticos, los cuales podrán ser encontrados en este documento y además podrá consultar una estructura general del trabajo que conlleva la realización de un estudio de precios de transferencia. Sin embargo, el tema de precios de transferencia en El Salvador no es muy reciente, puesto que se incluyó en la legislación tributaria en el año 2009, aún sigue existiendo la necesidad de obtener mayores conocimientos sobre la aplicación correcta de los métodos que reconoce la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), no solo para los profesionales de la contaduría pública y auditoría, sino también para la Administración Tributaria; la cual debe continuar buscando factores claves para legislar lo que actualmente, se presentan como vacíos que las mismas leyes salvadoreñas no han logrado cubrir. En tal sentido, en este documento se puede encontrar la normativa legal vigente en El Salvador, ya que es de gran importancia que los profesionales consideren dichas leyes al momento de desarrollar un estudio de precios de transferencia, puesto que el legislador salvadoreño ha incluido dicha figura en el marco legal del país, en tal sentido, como un aporte fundamental al sector de profesionales de la contaduría pública y la auditoría, se muestra en esencia el marco legal que rige la figura de precios de transferencia en El Salvador, así como obligaciones formales y sustantivas que se derivan del desarrollo de un estudio de precios de trasferencia. Como ya es bien conocido, el contador público en el ejercicio de sus funciones no solamente debe cumplir con los requerimientos legales, sino también con un marco técnico, el cual está delimitado en materia de precios de transferencia por las directrices de la OCDE, las cuales se encuentran contempladas en este documento, los requerimientos y principios fundamentales, además de una descripción de cada método reconocido por dichas directrices, así como también una descripción de cada uno de los momentos claves que involucran un estudio de precios de trasferencia. Todo lo anterior como una respuesta legal, técnica y práctica, a la necesidad de los profesionales de la contaduría pública y Auditoría en cuanto a la temática en cuestión, por lo tanto, en el documento se muestran casos prácticos de la aplicación del método de precio libre comparable no controlado, para reforzar los conocimientos y de la misma manera evitar en cierta medida problemas de incumplimientos por parte de los clientes que están obligados a realizar dicho estudio.