A time-domain finite element method for seakeeping and wave resistance problems

El objetivo de la tesis es la investigación de algoritmos numéricos para el desarrollo de herramientas numéricas para la simulación de problemas tanto de comportamiento en la mar como de resistencia al avance de buques y estructuras flotantes. La primera herramienta desarrollada resuelve el problema de difracción y radiación de olas. Se basan en el método de los elementos finitos (MEF) para la resolución de la ecuación de Laplace, así como en esquemas basados en MEF, integración a lo largo de líneas de corriente, y en diferencias finitas desarrollados para la condición de superficie libre. Se han desarrollado herramientas numéricas para la resolución de la dinámica de sólido rígido en sistemas multicuerpos con ligaduras. Estas herramientas han sido integradas junto con la herramienta de resolución de olas difractadas y radiadas para la resolución de problemas de interacción de cuerpos con olas. También se han diseñado algoritmos de acoplamientos con otras herramientas numéricas para la resolución de problemas multifísica. En particular, se han realizado acoplamientos con una herramienta numérica basada de cálculo de estructuras con MEF para problemas de interacción fluido-estructura, otra de cálculo de líneas de fondeo, y con una herramienta numérica de cálculo de flujos en tanques internos para problemas acoplados de comportamiento en la mar con “sloshing”. Se han realizado simulaciones numéricas para la validación y verificación de los algoritmos desarrollados, así como para el análisis de diferentes casos de estudio con aplicaciones diversas en los campos de la ingeniería naval, oceánica, y energías renovables marinas. ABSTRACT The objective of this thesis is the research on numerical algorithms to develop numerical tools to simulate seakeeping problems as well as wave resistance problems of ships and floating structures. The first tool developed is a wave diffraction-radiation solver. It is based on the finite element method (FEM) in order to solve the Laplace equation, as well as numerical schemes based on FEM, streamline integration, and finite difference method tailored for solving the free surface boundary condition. It has been developed numerical tools to solve solid body dynamics of multibody systems with body links across them. This tool has been integrated with the wave diffraction-radiation solver to solve wave-body interaction problems. Also it has been tailored coupling algorithms with other numerical tools in order to solve multi-physics problems. In particular, it has been performed coupling with a MEF structural solver to solve fluid-structure interaction problems, with a mooring solver, and with a solver capable of simulating internal flows in tanks to solve couple seakeeping-sloshing problems. Numerical simulations have been carried out to validate and verify the developed algorithms, as well as to analyze case studies in the areas of marine engineering, offshore engineering, and offshore renewable energy.

Aprendiendo a prescribir cuidados según capacidad funcional en soporte electrónico

Objetivo: Conocer los resultados en términos de ganancia funcional de la aplicación de un sistema de registro electrónico basado en el índice de Barthel y la prevención de efectos adversos como método de prescripción y ejecución de cuidados estandarizados, utilizado por estudiantes de enfermería bajo la tutela de enfermeras clínicas acreditadas durante las prácticas clínicas tuteladas en la Universitat Jaume I. Material y métodos: Estudio descriptivo, prospectivo, longitudinal, multicéntrico. Se incluyen los registros electrónicos con estancia entre 5 y 9 días relacionados con las 6 camas que los estudiantes tienen asignadas en las unidades de medicina interna, cirugía y traumatología de 5 hospitales públicos y privados de la provincia de Castellón. Se estudian variables sociodemográficas y clínicas, riesgo de efectos adversos al ingreso, evolución de la capacidad funcional y ganancia funcional al alta. Se analiza la dependencia de las variables con la ganancia funcional y las diferencias entre grupos (p<0,05). Resultados: Con una muestra de 141 registros, la edad media es de 70,96 (s=15,64), sin diferencias significativas según sexos (p<0,05). El 68% (n=71) son procesos médicos con estancia media de 6,62 días (s=1,34) y complejidad media de 4,2 (s=2,6). La muestra presenta riesgo moderado-elevado de úlceras por presión (30%), caídas (68%) y desnutrición (52%). Los planes de cuidados estandarizados supone una ganancia funcional media de 7,06 puntos (s=20,09), sin diferencias significativas entre grupos (p<0,05). Discusión: La formación del estudiantado con metodología que implica toma de decisiones en la planificación de cuidados puede aportar mejoras en la calidad asistencial.

Transferencia y Difusión de tecnologías para el cultivo de especies aromáticas y medicinales a pequeños productores de la provincia de Córdoba

En la Facultad de Ciencias Agropecuarias de la UNC se llevan adelante, desde el año 1996, proyectos de domesticación y mejoramiento de especies aromáticas y medicinales, con el fin de capacitar y apoyar técnicamente a recolectores y pequeños productores. Los productos derivados del cultivo de especies aromáticas y medicinales presentan un mercado creciente con demanda a nivel tanto nacional como internacional, lo cual lleva a una explotación en aumento de las especies aromáticas y medicinales nativas. Dentro de la problemática en que se engloban las especies aromáticas y medicinales, dado su uso tradicionalmente irracional y no sustentable, es de fundamental importancia difundir su cultivo con ejemplos concretos. Difundiendo de este modo paquetes tecnológicos generados en la Universidad a manos de productores que dispongan de requerimientos básicos (en cuanto a infraestructura y disponibilidad o apertura a estos nuevos cultivos). De esta manera se puede demostrar a la comunidad la factibilidad de generar emprendimientos productivos y sustentables con estas especies como alternativa de cultivo para pequeños productores fundamentalmente hortícolas. La idea del proyecto surge en base a la necesidad, de pequeños productores fundamentalmente hortícolas de la Provincia de Córdoba, de apoderarse de conocimientos hasta ahora desconocidos en cuanto al cultivo de plantas aromáticas y medicinales, que puedan contribuir al fortalecimiento de sus economías, y a un desarrollo social y económico sostenible. La importancia del proyecto radica en la posibilidad de capacitar a pequeños productores e implementar tecnologías aplicadas al cultivo de plantas aromáticas y medicinales, junto a la implementación de las buenas prácticas agrícolas (BPA) en dichos emprendimientos, tomando la información de las experiencias productivas como fuente de nuevo conocimiento. Es necesario destacar el interés por parte de los destinatarios en desarrollar sus propias iniciativas de emprendimientos productivos, que surgieron del contacto con el grupo de trabajo. El acercamiento de la universidad a esta comunidad resultó de disparador de nuevas iniciativas al sentirse apoyados y contenidos para abordar nuevos cultivos con especies desconocidas para ellos. La metodología utilizada pretende pasar de una extensión intensiva en recetas a una intensiva en conocimientos, siendo los técnicos y profesionales participantes, claramente un nexo entre la investigación y el productor, pero promulgando la acción participativa de este, manteniendo una relación estrecha con los destinatarios, donde intervenir en el sistema sea esencialmente formar parte del mismo, y cooperar para que exista aprendizaje recíproco y ambos se apoderen de los conocimientos generados. El proyecto plantea la realización de una etapa en la unidad académica (FCA - UNC), en la cual se dispone de las instalaciones y todas las herramientas necesarias para llevar a cabo jornadas-taller para la producción de estas especies que luego servirán para la implantación de parcelas intensivas demostrativas en el predio perteneciente a los productores participantes. Los productores aportarán herramientas de trabajo necesarias, terreno para el cultivo e infraestructura para camas de siembra y/o invernaderos. Se llevarán a cabo talleres de capacitación, entrevistas, encuestas, debates, tutorías y asesoramientos para asegurar una verdadera transferencia, capacitación y apropiación de los contenidos y tecnologías que se pretenden diseminar. El impacto esperado pretende difundir y transferir paquetes tecnológicos para el cultivo de especies aromáticas y medicinales en los productores hortícolas, remarcando la importancia del recurso natural, y la necesidad de preservación debido a la creciente degradación de algunas de ellas, como por ejemplo la peperina. Logrando de este modo acompañar a futuro, la formulación o implementación de emprendimientos productivos a largo plazo en los productores interesados.

Mortalidade, morbilidade e custo económico de infeções hospitalares resistentes a antibióticos na Europa

Dissertação para obtenção do grau de Mestre no Instituto Superior de Ciências da Saúde Egas Moniz

A reabilitação sustentável no centro do Porto _ Conversão de um edifício de habitação num hostel

Cidade do Porto. Cidade Invicta. Não invadida. Não conquistada, não transformada. Durante tanto tempo assim o foi que se manteve intacta aos avanços do tempo. Porém tornou-se ultrapassada, devoluta, abandonada e menosprezada. Começa agora a realidade a mudar. Começa a mentalidade a progredir. Começa a cidade a evoluir. Começa o Porto a renascer. São hoje inúmeras as intervenções que polvilham a cidade: aqui e ali, surgem espaços recuperados, de cara lavada, com nova alma, convidativos e amistosos. Transformam a cidade e o habitante, suscitando na visita um interesse anormal. Quem chega, quer ficar. Quem viu, quer explorar. Quem conheceu, quer volta. O Turista desta cidade parece ter vindo para ficar. Mas não vem sozinho: traz no bolso o resto do mundo. Com o poder da Internet e das redes sociais, a cidade é diariamente publicitada pelos viajantes e pelos seus admiradores. O número de visitas é crescente e esta cidade tão hospitaleira precisa de se preparar. Há que bem receber a visita - abrir as portas das casas, pôr comida nas mesas, disponibilizar as melhores camas, mostrar o que de melhor temos, dar o melhor que somos, exibir o melhor que fazemos. Neste contexto, surge esta proposta de transformação de dois edifícios de habitação contíguos no Porto, convertidos a um novo programa e adaptado à recente realidade que se vive nesta cidade - um espaço que simultâneamente oferece estadia e promove a produção portuguesa.

Applications of ultralong Raman fibre lasers in photonics

This thesis presents a numerical and experimental investigation on applications of ultralong Raman fibre lasers in optical communications, supercontinuum generation and soliton transmission. The research work is divided in four main sections. The first involves the numerical investigation of URFL intra-cavity power and the relative intensity noise transfer evolution along the transmission span. The performance of the URFL is compared with amplification systems of similar complexity. In the case of intracavity power evolution, URFL is compared with a first order Raman amplification system. For the RIN transfer investigation, URFL is compared with a bi-directional dual wavelength pumping system. The RIN transfer function is investigated for several cavity design parameters such as span length, pump distribution and FBG reflectivity. The following section deals with experimental results of URFL cavities. The enhancement of the available spectral bandwidth in the C-band and its spectral flatness are investigated for single and multi-FBGs cavity system. Further work regarding extended URFL cavity in combination with Rayleigh scattering as random distributed feedback produced a laser cavity with dual wavelength outputs independent to each other. The last two sections relate to URFL application in supercontinuum (SC) generation and soliton transmission. URFL becomes an enhancement structure for SC generation. This thesis shows successful experimental results of SC generation using conventional single mode optical fibre and pumped with a continuous wave source. The last section is dedicated to soliton transmission and the study of soliton propagation dynamics. The experimental results of exact soliton transmission over multiple soliton periods using conventional single mode fibre are shown in this thesis. The effect of the input signal, pump distribution, span length and FBGs reflectivity on the soliton propagation dynamics is investigated experimentally and numerically.

Improved supercontinuum generation by dispersion tuning and dual wavelength pumping

Supercontinuum generation in ultra-long Raman fibre laser cavities is compared for a range of fibre dispersions in the anomalous and normal regimes. For normal dispersion improved performance and efficiency is achieved using dual wavelength pumping.

Soliton dynamics in transmission through ultralong lasers

We have studied the dynamics and stability of solitonic pulses (including soliton interaction) across URFL transmission links, as well as the dependence of these dynamics on cavity design (length, symmetry, reflectivity) and input pulse characteristics. The first experimental demonstration of long-distance ldquotruerdquo soliton propagation through optical fibre. The results conclude that even relatively long links of the order of 50 km show excellent nonlinear resilience and are capable of providing virtually transparent transmission under a broad range of input pulse characteristics.

True soliton transmission through ultra-long laser links

We present the first experimental demonstration of true (not loss managed) soliton pulse transmission in conventional optical fibre. Experimental FROG spectrograms and numerical simulations confirm the soliton pulse evolution dynamics.

Enhanced supercontinuum generation using multi-fibre ultra-long Raman cavities

Supercontinuum generation in a TrueWave and SMF fibre based ultra-long Raman fibre laser cavity is investigated experimentally. By including SMF in the ultra-long Raman cavity, bandwidth and flatness can be dramatically improved.

42.6Gb/s RZ-ASK transmission over 2500km using quasi-lossless transmission spans

Here, for the first time, we experimentally demonstrate optical data transmission through such quasi-lossless fibre spans, which provide an entirely different nonlinear propagation regime to conventionally EDFA/Raman amplified systems. We demonstrate 42.6 Gb/s transmission over 2500 km of SMF-28 with an 82 km span length, and investigate the optimisation of the system in terms of launch power and nonlinear tolerance. Our results show the first ever data transmission experiment using an ultra-long Raman laser to provide quasi-lossless conditions in the transmission fibre. For a span length of 82 km we have shown 2500 km transmission over SMF-28 fibre at 42.6 Gb/s. Our quasi-lossless configuration had 6 dB lower optimum power and improved nonlinear tolerance compared with a conventional EDFA only system.

Optical communications applications of ultra-long Raman fiber lasers

Recent work on ultra-long Raman fiber lasers has shown that it is possible to create quasi-lossless transmission conditions in fiber spans long enough to be considered for high speed optical communications. This paper reviews how quasi-lossless transmission conditions are reached and presents experimental results of 40Gb/s transmission in a quasi lossless system. The performance is compared with a conventional EDFA based system.

Dual-wavelength, ultralong Raman laser with Rayleigh-scattering feedback

We present experimental demonstration of a 200-km-long, dual-wavelength Raman laser utilizing two slightly different-wavelength fiber Bragg gratings, one on each side of the fiber span. The obtained results clearly prove the generation of two independent Raman lasers with a distributed “random” Rayleigh scattering mirror forming a cavity together with each of the individual fiber Bragg grating reflectors.

Long-distance soliton transmission through ultralong fiber lasers

We present the first experimental demonstration (to our knowledge) of long-distance unperturbed fundamental optical soliton transmission in conventional single-mode optical fiber. The virtual transparency in the fiber required for soliton transmission, over 15 complete periods, was achieved by using an ultralong Raman fiber laser amplification scheme. Optical soliton pulse duration, pulse bandwidth, and peak intensity are shown to remain constant along the transmission length. Frequency-resolved optical gating spectrograms and numerical simulations confirm the observed optical soliton dynamics.

Optical communications applications of ultra-long Raman fiber lasers

Recent work on ultra-long Raman fiber lasers has shown that it is possible to create quasi-lossless transmission conditions in fiber spans long enough to be considered for high speed optical communications. This paper reviews how quasi-lossless transmission conditions are reached and presents experimental results of 40Gb/s transmission in a quasi lossless system. The performance is compared with a conventional EDFA based system.