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Dublin Core
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Title
A name given to the resource
<h3>Tesis Doctorales</h3>
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Facultad de Ingeniería. Universidad de Buenos Aires
Description
An account of the resource
Esta colección incluye las tesis de grado, posgrado y doctorados, aprobadas por los respectivos jurados, cuya defensa se hizo en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Facultad de Ingeniería. UBA
Texto - Tesis
Metadatos procedentes de la migración desde Koha.
Signatura
T 2436
L473
Jurado de la tesis
Francisca, Franco
Oldecop, Luciano
Arduino, Pedro
Bertero, Raúl
Dublin Core
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Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Ledesma, Osvaldo Nicolás
Title
A name given to the resource
Modelación numérica de licuación de presas de relaves
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Manzanal, Diego
Sfriso, Alejo
Description
An account of the resource
Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería
Disciplina: Ingeniería
Fil: Ledesma, Osvaldo Nicolás. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2023-12-06
Extent
The size or duration of the resource.
151 p.
Type
The nature or genre of the resource
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:ar-repo/semantics/tesis doctoral
tesis doctoral
Language
A language of the resource
spa
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
application/pdf
Rights
Information about rights held in and over the resource
info:eu-repo/semantics/openAccess
Abstract
A summary of the resource.
El estudio introduce un nuevo enfoque para evaluar la vulnerabilidad a licuación por flujo de presas de relaves utilizando simulación numérica. Las presas de relaves almacenan residuos mineros: la roca es triturada y sometida a procesos de extracción de minerales y el residuo, una mezcla de agua y harina de roca, es refulado y vertido en condiciones sueltas y saturadas, contenidos por presas construidas con suelos naturales o con los mismos relaves. Debido a las características de los relaves y su método de depositación, las presas de relaves son, en general, vulnerables al fenómeno de falla por licuación, especialmente aquellas construidas mediante el método aguas arriba. La tasa de fallas de presas de relaves en los últimos 100 años se estima en 1.2%, para un inventario de 18401 minas en 2010 [1]. En particular, algunas fallas recientes de depósitos de relaves en Fundão (Brasil) en 2015 [2, 3], Cadia Valley (Australia) en 2018 [4], y Brumadinho (Brasil) en 2019 [5, 6] mostraron las deficiencias de procedimientos de diseño y gobernanza en relación al problema de la falla por licuación. Estas y otras fallas han resultados en números importantes de víctimas mortales e impactos ambientales considerables [7, 8, 9]. El procedimiento para evaluar la vulnerabilidad a la licuación propuesto pone a prueba la resiliencia de una presa mediante la aplicación de un conjunto de eventos deteriorantes y simulación de la propagación de la licuación como una falla progresiva en la que se emplea una extensión a 3D del modelo constitutivo Pastor-Zienkiewicz Modificado (MPZ). Los aportes originales de este trabajo de investigación son: i) la extensión al espacio tridimensional de tensiones del modelo MPZ; ii) su implementación numérica como un modelo de usuario en el software de elementos finitos Plaxis [10]; y iii) el desarrollo de un procedimiento de análisis de vulnerabilidad a licuación para presas de relaves.
The study introduces a new approach to assess the flow liquefaction vulnerability of tailings dams using numerical simulation. Tailings dams store mining waste: the rock is crushed and subjected to mineral extraction processes while the residue, a mixture of water and rock flour, is hydraulically deposited and discharged in loose and saturated conditions, contained by dams built with natural soils or with the same tailings. Due to the characteristics of tailings and their method of deposition, tailings dams are, in general, vulnerable to the phenomenon of liquefaction failure, especially those built using the upstream method. The failure rate of tailings dams over the past 100 years is estimated at 1.2%, for an inventory of 18401 mines in 2010 [1]. In particular, some recent tailings deposit failures like Fundão (Brazil) in 2015 [2, 3], Cadia Valley (Australia) in 2018 [4], and Brumadinho (Brazil) in 2019 [5, 6] showed deficiencies in design and governance procedures concerning the problem of liquefaction failure. These and other failures have resulted in significant numbers of fatalities and considerable environmental impacts [7, 8, 9]. The proposed liquefaction vulnerability assessment procedure tests the resilience of a dam by simulating a set of deteriorating events and simulating the propagation of liquefaction as a progressive failure employing a 3D extension of the Modified Pastor-Zienkiewicz constitutive model (MPZ). The original contributions of this research work are: i) the extension to the three dimensional stress space of the MPZ model; ii) its numerical implementation as a user model in the finite element software Plaxis [10]; and (iii) the development of a procedure for analyzing the vulnerability of tailings dam to liquefaction.
Access Rights
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http://bibliotecadigital.fi.uba.ar/rights
Medium
The material or physical carrier of the resource.
application/pdf
Subject
The topic of the resource
MODELOS MATEMATICOS
PRESAS
YACIMIENTOS MINERALES
ROCAS
IMPLEMENTACIÓN IMPLÍCITA
LICUACIÓN
MODELACIÓN NUMÉRICA
PLASTICIDAD GENERALIZADA
PRESA DE FUNDÃO
RELAVES
VULNERABILIDAD
-
https://bibliotecadigital.fi.uba.ar/files/original/fa9ca4f9fcd9e0d855168e93ab29df6d.pdf
c396f5f866682241bed8554c03ffdf62
Dublin Core
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Title
A name given to the resource
<h3>Tesis Doctorales</h3>
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Facultad de Ingeniería. Universidad de Buenos Aires
Description
An account of the resource
Esta colección incluye las tesis de grado, posgrado y doctorados, aprobadas por los respectivos jurados, cuya defensa se hizo en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Facultad de Ingeniería. UBA
Texto - Tesis
Metadatos procedentes de la migración desde Koha.
Signatura
T 2435
R8934
Jurado de la tesis
Corti, Horacio
Dvorkin, Eduardo
Nuria García-Araez
Leiva, Ezequiel
Dublin Core
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Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Rozenblit, Abigail
Title
A name given to the resource
Baterías de litio avanzadas para el almacenamiento de energías renovables y la recuperación sostenible de litio
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Calvo, Ernesto Julio
Laborde, Miguel Ángel
Description
An account of the resource
Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería
Disciplina: Ingeniería
Fil: Rozenblit, Abigail. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2023-12-11
Extent
The size or duration of the resource.
253 p.
Type
The nature or genre of the resource
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:ar-repo/semantics/tesis doctoral
tesis doctoral
Language
A language of the resource
spa
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
application/pdf
Rights
Information about rights held in and over the resource
info:eu-repo/semantics/openAccess
Abstract
A summary of the resource.
El litio es un actor fundamental en la búsqueda de la sustentabilidad y la transición energética, y además representa un recurso estratégico para nuestro país. En Argentina actualmente se concentra aproximadamente el 9% de las reservas mundiales de litio, pero su aprovechamiento para el beneficio de la sociedad todavía enfrenta un desafío clave: el desarrollo local de tecnología para su extracción y empleo en baterías, tanto para aplicaciones móviles como estacionarias. En esta tesis se exploran las baterías basadas en intercalación de ion-litio con múltiples enfoques, pero sobre la base de procesos comunes de transporte de masa en el electrolito, reacción interfacial de intercalación de iones litio y difusión de litio dentro de las partículas de material activo. Asimismo, se establecieron las diferencias entre baterías para almacenar energías renovables, y baterías de flujo para recuperar litio de salmueras de la puna. Primeramente, se estudió la batería con ánodo de Li4Ti5O12 y cátodo de LiMn2O4 (LTO/LMO), lo que se desarrolla en el capítulo 3. Este sistema de electrodos de intercalación se eligió luego de una extensa revisión bibliográfica, ya que presenta buenas propiedades de almacenamiento de energía, ciclabilidad y durabilidad apta para acoplar a sistemas de generación de energías renovables (solar y eólica) en lugares remotos, pudiendo perdurar por muchos años en funcionamiento. En el laboratorio, se desarrollaron tintas para hacer los electrodos, y se testearon las baterías en ciclos de carga y descarga. En paralelo, se modeló y se realizaron simulaciones numéricas de los procesos en estas baterías con la plataforma COMSOL Multiphysics®, validando el modelo frente a datos publicados por otros autores. Durante este análisis, se estudió un parámetro fundamental en el desempeño de la batería como es el tamaño de las partículas de los materiales activos que intercalan litio. Se desarrolló un modelo que permitió analizar más de un tamaño de partícula en el material de cátodo de batería. Tener un control de la microestructura del material podría tener un impacto significativo en la capacidad resultante del sistema. Si este parámetro resulta tan crítico en una batería cerrada, ¿por qué no lo sería en los sistemas de extracción y recuperación de litio, si muchos de estos emplean también materiales de intercalación? Los reactores para la extracción directa de litio que vienen desarrollándose en el grupo de trabajo son esencialmente baterías de flujo con electrodos de intercalación de litio que toman selectivamente iones litio de la salmuera y que luego lo liberan en una solución de recuperación, bajo condiciones controladas. El primer acercamiento a los sistemas de flujo en este trabajo fue a través de un sistema 10 de electrodiálisis de fosfato de litio para obtener LiOH de alta pureza, luego de separar calcio y magnesio de las salmueras naturales y precipitación de fosfato de litio. En el capítulo 4 se propone este método para la obtención de LiOH como alternativa al método tradicional cal-soda, se estudia el sistema de batería de flujo y se proponen mejoras a los modelos que venían implementándose en el grupo de trabajo para simular los reactores de extracción. Principalmente, se propone resolver los perfiles de concentración dentro de la membrana separadora que está entre los compartimentos de los electrodos, permitiendo capturar los fenómenos de membrana, su distribución de potencial y cómo se acopla el modelado de la membrana al resto de la batería para tener definición de concentraciones de todas las especies en todo punto en el reactor y entender cómo afecta esto a los potenciales. Luego de comprender el sistema de flujo implementado en la electrodiálisis, se combinó el conocimiento adquirido en los capítulos 3 y 4 para proceder en el capítulo 5 con el estudio del sistema de LiMn2O4/Li(1-x)Mn2O4 (doble LMO) para la extracción directa de litio de salmueras en un sistema de batería de flujo con materiales de intercalación de baterías. En esta sección se desarrolló experimentalmente el reactor de LMO con diferente concentración de litio, poniendo especial énfasis en el efecto del tamaño de la partícula de LMO y su impacto en la capacidad de extracción. Se hicieron mejoras y agregados al modelo que se venía implementando en el grupo de trabajo, incorporando el transporte en las membranas y se incorporó el estudio de los perfiles de concentración de litio dentro de la partícula de LMO. Esto permitió extraer conclusiones muy importantes sobre del efecto que tiene el tamaño de la partícula del material activo y la difusión del litio en los sobrepotenciales y en la capacidad de extracción. La fuerza impulsora en estos sistemas denominados “rocking chair” (por el vaivén de los iones litio entre los dos electrodos de intercalación) es la diferencia en el estado de carga inicial de los materiales, además de la diferencia de concentración de litio entre la salmuera y la solución de recuperación. Un electrodo de LMO inicia completamente litiado (LiMn2O4), mientras que el otro inicia lo más delitiado posible (Li1-xMn2O4 ). Así, al aplicar una corriente constante, el electrodo deficiente en litio capta iones litio de la salmuera, mientras que el de mayor concentración de litio libera la misma cantidad de iones litio en la solución de recuperación separada por la membrana semipermeable a los aniones. Para lograr la diferencia inicial de estados de carga se estudiaron dos métodos de delitiación: uno químico y otro electroquímico. La delitiación química se realizó por oxidación del LiMn2O4 con persulfato de amonio en solución. Para el método electroquímico de extracción de litio de LiMn2O4 se empleó un reactor de flujo con un contraelectrodo de polipirrol (PPy) que permite selectivamente captar aniones. Mediante la aplicación de una corriente constante, se liberan los iones litio del 11 LiMn2O4 y los iones cloruro. El estudio comparativo de ambos métodos concluyó que la delitiación electroquímica es más eficiente y se adapta mejor al escalado de rectores electroquímicos, logrando mayor porcentaje de delitiación en menos tiempo y menor degradación del material activo. Todos estos aspectos resultan clave a la hora de analizar el escalado de la tecnología, ya que el propósito principal es establecer las condiciones óptimas para llevar el proceso a una escala industrial. El estudio de la delitiación electroquímica, llevó a retomar el análisis del sistema PPy/LMO como sistema de extracción, previamente estudiado en el grupo de trabajo, pero incorporando una membrana selectiva a los aniones. Al emplear el PPy en lugar de LMO como segundo electrodo se tiene la ventaja operativa de poder llevar a cabo todas las etapas del proceso sin necesidad de desarmar el reactor: delitiación, intercalación de litio de salmuera y recuperación de LiCl. La ventaja de este sistema en comparación con el doble LMO es que lo único que se modifica de una etapa a la siguiente son las soluciones de salmuera y recuperación que circulan en los compartimentos. En el capítulo 6 se describen los resultados de la extracción con el sistema PPy/LMO, y las simulaciones numéricas asociadas utilizando una nueva técnica de pulsos, a diferencia de los experimentos galvanostáticos tradicionales. Se estudió experimentalmente y por modelado la técnica de pulsos tanto para la delitiación como para la extracción de litio. Se encontró que aplicar pulsos de corriente alternados con periodos de relajación a circuito abierto favorece la atenuación de gradientes de concentración por difusión de iones litio en el sólido reduciendo los sobrepotenciales por gradientes de concentración que limiten la intercalación/desintercalación. Se realizaron experimentos y simulaciones de la técnica de pulsos tanto en el reactor de doble LMO como en el reactor de PPy/LMO. Es importante hacer hincapié en que el enfoque general de esta tesis está puesto en cómo ambos tipos de sistemas (baterías para almacenamiento de energía y reactores tipo batería de flujo de extracción de litio de salmueras por intercalación) pueden abordarse como baterías en esencia, pero teniendo bien en claro las diferencias que existen entre ambas tecnologías, que pueden resumirse en los siguientes puntos: • Las baterías para almacenamiento de energía son sistemas cerrados, cuyo electrolito es único y tiene una concentración constante. El reactor de extracción tiene un flujo continuo de soluciones, en las que la concentración de iones cambia y que además son dos: la solución fuente de litio (salmuera) y la solución de recuperación. La convección forzada de electrolito se suma a la difusión y migración como fuerza impulsora para el flujo de iones. 12 • Los volúmenes de electrolito y espesores de electrodo en ambos sistemas son considerablemente diferentes. En las baterías, se usan unos pocos microlitros de electrolito y electrodos del orden de los micrones de espesor, mientras que los reactores de flujo trabajan con reservorios de medio litro de electrolito y electrodos de espesor milimétrico. • En las baterías de flujo la densidad de energía y la potencia están desacopladas, lo que es muy atractivo a la hora de pensar en el escalado de una tecnología. A pesar de estas diferencias, las baterías de almacenamiento y los reactores batería de flujo son dispositivos hermanados en los materiales de intercalación de litio que emplean, y que son el pilar del mecanismo de funcionamiento en sistemas de captura y liberación de iones. Es por eso que el tamaño de partícula resulta de vital importancia en ambas tecnologías. En los sistemas de extracción por intercalación, la fuerza impulsora para la entrega de energía es la diferencia de estados de carga inicial de los electrodos (en el caso del doble LMO) y la diferencia en la actividad de litio en las soluciones a uno y otro lado de la membrana. Mientras la concentración de iones litio en la salmuera sea mayor que en la solución de recuperación, el voltaje de la celda será positivo y su ΔG negativo, indicando la espontaneidad del proceso de entrega de energía. Es por eso también que la caída óhmica es un factor importantísimo en el escalado, ya que mantener la operación por encima del umbral ΔE=0 es lo que garantizará la operación del sistema en modo batería. Las conclusiones principales de este trabajo son: • El tamaño de partícula tiene un rol clave en la capacidad específica de todas las baterías con materiales de intercalación: sean baterías cerradas o baterías de flujo para la extracción directa de litio. Partículas más pequeñas permiten que la corriente aplicada sea mayor sin pérdida de capacidad, mientras se mantenga constante la densidad de corriente, a expensas de mayores sobrepotenciales. • En las baterías de extracción, si el tamaño de partícula de LMO es más pequeño, se aprovecha mejor el material, intercalando litio en toda su extensión sin dejar porciones de material inactivo que limitan la capacidad específica de extracción. • Una batería de extracción con electrodos de PPy/LMO es una excelente candidata como método de extracción directa de litio escalable, ya que permite la operación completa sin desarmado intermedio del reactor, requiriendo únicamente el cambio de las soluciones en los compartimentos entre una etapa y la siguiente. 13 • La técnica de aplicación de corriente por pulsos permite una mayor intercalación de litio en el material ya que da tiempo para que la concentración se homogenice dentro del sólido, atenuando los gradientes de concentración cerca de la superficie de la partícula, que es donde se da la reacción electroquímica, y así permitiendo renovar la fuerza impulsora para la reacción en cada pulso. • Se analizan los parámetros de funcionamiento de baterías de ion litio y de los reactores de flujo como tamaño de partícula, densidad de corriente local, caída óhmica, etc. que permitan el escalado industrial.
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Medium
The material or physical carrier of the resource.
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Subject
The topic of the resource
BATERIAS ELECTRICAS
LITIO
RECURSOS ENERGETICOS
EXTRACCION
RESERVORIOS
FUENTES DE ENERGIA RENOVABLES
BATERÍAS DE FLUJO
BATERÍAS DE LITIO
EXTRACCIÓN DE LITIO
LITIO
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https://bibliotecadigital.fi.uba.ar/files/original/39471323330d4fdb203b71ea1a012d4f.pdf
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Dublin Core
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Title
A name given to the resource
<h3>Tesis Doctorales</h3>
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Facultad de Ingeniería. Universidad de Buenos Aires
Description
An account of the resource
Esta colección incluye las tesis de grado, posgrado y doctorados, aprobadas por los respectivos jurados, cuya defensa se hizo en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Facultad de Ingeniería. UBA
Texto - Tesis
Metadatos procedentes de la migración desde Koha.
Signatura
T 2434
B172
Jurado de la tesis
Menéndez, Ángel N.
Ruiz, Juan José
Sánchez-Silva, Mauricio
Martin, Osvaldo
Dublin Core
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Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Balbi, Mariano
Title
A name given to the resource
Probabilistic modelling and uncertainty quantification for flood hazard and risk analysis
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Bertero, Raúl D.
Lallemant, David C. B.
Description
An account of the resource
Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería
Disciplina: Ingeniería
Fil: Balbi, Mariano. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería.
Lugar de Trabajo: Departamento de Estabilidad, Facultad de Ingeniería – UBA
Subject
The topic of the resource
DESASTRES
INUNDACIONES
MODELOS MATEMATICOS
VALORACION DE RIESGOS
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2024-02-16
Extent
The size or duration of the resource.
xxii, 169 p.
Type
The nature or genre of the resource
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:ar-repo/semantics/tesis doctoral
tesis doctoral
Language
A language of the resource
eng
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
application/pdf
Rights
Information about rights held in and over the resource
info:eu-repo/semantics/openAccess
Abstract
A summary of the resource.
En las últimas décadas, los investigadores han abordado la gestión del riesgo ante amenazas naturales como un problema de “toma de decisiones bajo incertidumbre”, y han resaltado la importancia de incluir esta incertidumbre en los modelos matemáticos. No obstante, entender y cuantificar la influencia de las incertidumbres producto de la falta de observaciones o conocimiento de los procesos físicos reales, comúnmente llamadas incertidumbres epistémicas sigue siendo un desafío común en las ciencias del riesgo y las amenazas naturales. El objetivo último de esta tesis es promover el uso de metodologías probabilísticas consistentes para la cuantificación y propagación de incertidumbres en modelos de riesgo en general, y en el análsis de amenaza de inundaciones en particular, de manera de mejorar el proceso de toma de decisiones. Con este objetivo en mente, esta tesis identifica y propone respuestas a tres desafíos pendientes dentro de esta temática: 1. Las estimaciones actuales de amenaza de inundación bajo incertidumbre epistémica proporcionan resultados poco útiles para el análisis de riesgo. 2. La influencia de las incertidumbres epistémicas en el diseño ingenieril basado en el riesgo, no es comprendida de manera completa aún. 3. La cuantificación de la incertidumbre en modelos de inundación con observaciones satelitales no se basa actualmente en modelos probabilísticos robustos. Para proporcionar una base matemática sólida sobre la noción de riesgo e incertidumbres, la tesis comienza proporcionando una revisión detallada de la “ciencia de los desastres”, haciendo hincapié en los modelos y las componentes necesarias para la caracterización del riesgo: amenaza, exposición y vulnerabilidad. Esta revisión proporciona las principales hipótesis y detalles matemáticos (y computacionales) del modelo probabilístico comúnmente utilizado para caracterizar y cuantificar el riesgo. Además, la revisión incluye los fundamentos conceptuales necesarios para la caracterización de las incertidumbres aleatorias y epistémicas, y su tratamiento unificado dentro de la teoría Bayesiana de las probabilidades mediante la distribución posterior predictiva de los eventos futuros. El modelo de incertidumbres propuesto es utilizado en el contexto del modelado de la amenaza de inundaciones para proporcionar una solución al primero de los 3 desafíos. Estimar la amenaza de inundaciones implica la concatenación de un modelo de recurrencia para eventos extremos (por ejemplo, un caudal extremo del río) y un modelo de inundación que transforma ese evento en una mancha de inundación. En la práctica, el método tradicional consiste en utilizar modelos ”óptimos” (best-fit models) apropiadamente calibrados pero que no incluyen la incertidumbre i en los parámetros y modelos utilizados. En esta investigación, propongo un modelo de simulación para cuantificar y propagar la incertidumbre en los parámetros de los modelos en el desarrollo de mapas de inundación que provean información probabilística útil para una posterior evaluación de modelos de daño. Se realiza un análisis Bayesiano de eventos extremos (Peaks-Over-Threshold) para la simulación de eventos futuros, y se utiliza un enfoque probabilístico de pseudo-verosimilitud para la calibración del modelo computacional de inundación y la estimación de la incertidumbre en las alturas de agua. Los mapas de amenaza se desarrollan calculando la probabilidad anual de excedencia de las alturas de agua, promedidadas entre todos los posibles parámetros de los modelos. Los resultados se comparan con los mapas de amenaza tradicionales mostrando que, no incluir las incertidumbres epistémicas puede subestimar la amenaza, resultando en diseños no-conservadores y con una tendencia que aumenta con el período de retorno. Los resultados también muestran que la influencia de la incertidumbre en la ocurrencia futua de eventos extremos de caudales es predominante sobre las incertidumbres en el modelo de inundación para el caso de estudio. Como la estimación de la amenaza es un componente fundamental de los modelos de riesgo y la toma de decisiones, esta investigación también explora la influencia de las incertidumbres epistémicas en el contexto más amplio del diseño ingenieril para abordar el segundo desafío. El problema del diseño en ingeniería pueden definirse como un problema de evaluación de riesgo, ya que requiere calcular la probabilidad de excedencia de alguna métrica de decisión (por ej. la altura de agua en un dique, o las pérdidas económicas debido a una inundación) calculada a partir de variables básicas y sus distribuciones correspondientes. Este trabajo intenta explorar respuestas a una pregunta importante para los ingenieros: ¿Cómo cambiaría mi diseño si incluyéramos la incertidumbre en los modelos utilizados? Usando el diseño de la altura de un dique como ejemplo, se comparan las estimaciones del modelo incluyendo distintas parametrizaciones de las incertidumbres, con las que se obtendrían usando un enfoque tradicional. Los resultados indican que la inclusión de las incertidumbres en los parámetros de los modelos puede tener una influencia significativa en el diseño final. Además, esta influencia depende fuertemente de la forma matemática del modelo de confiabilidad, y de la distribución de probabilidad de sus parámetros. Finalmente, esta tesis aborda el tercer desafío proponiendo una metodología Bayesiana para la calibración de un modelo de inundación 2D utilizando una observación de la mancha de inundación, incluyendo explícitamente la incertidumbre en los parámetros de rugosidad del modelo, las deficiencias estructurales del simulador y los errores de observación. El enfoque propuesto se compara con un método pseudo-probabilístico comúnmente utilizado (GLUE), y con otro modelo Bayesiano ii más simple. Los resultados muestran que las discrepancias entre el output del simulador de inundaciones y la observación de la mancha de inundación presentan una correlación espacial, y que los modelos de calibración que no tienen en cuenta esto pueden arrojar errores sistemáticos en las predicciones. El término aditivo que representa las deficiencias estructurales del simulador cumple el objetivo de capturar y corregir este comportamiento. Los resultados muestran, además, que las observaciones binarias (la mancha de inundación) no contienen información sobre la magnitud del proceso observado (por ejemplo, el nivel del agua en la inundación), lo que plantea problemas en la identificabilidad de los parámetros de rugosidad y de las otras componentes del modelo. La metodología propuesta, aunque desafiante desde el punto de vista computacional, demuestra una mejor performance que los métodos existentes. También tiene el potencial de combinar de manera consistente los datos observados de una mancha de inundación con otros datos, como información de sensores y registros obtenidos por la población (crowd-sourcing), algo que no es posible con los métodos actuales. Como conclusión general, la manera en que la incertidumbre epistémica es cuantificada y propagada para obtener estimaciones de amenaza y riesgo, es relevante en la toma de decisiones. Algunas de estas incertidumbres son difíciles, o imposibles, de cuantificar pero el resto deberían ser incluidas en los modelos de manera transparente y consistente. Se espera que las contribuciones aportadas por esta tesis ayuden a mejorar la comprensión sobre las potenciales consecuencias de omitir estas incertidumbres, y provean indicaciones sobre cómo cuantificarlas en un contexto general. En última instancia, espero que este trabajo contribuya al desafío general de naturalizar la inclusión de las incertidumbres epistémicas en la investigación académica y la práctica profesional.
Researchers in the last decades have recurrently acknowledged natural-hazards risk management as a problem of decision-making under uncertainty and highlighted the importance of including this in the risk modeling workflow. However, understanding the influence of uncertainties that arise from incomplete information and knowledge about real processes, the so-called epistemic uncertainties, and ways for their robust quantification and propagation remains a challenge in the standard practice of natural hazards and risk assessments. In the search for a coherent and robust approach to epistemic uncertainty modeling in risk-based decision-making, this thesis has the ultimate objective of promoting the use of coherent probabilistic methodologies for uncertainty quantification and propagation in disaster risk analysis in general, and flood hazard analysis in particular, so as to lead to more robust risk management decisions. In this endeavour, this thesis identifies and tackles three research gaps: 1. Current flood hazard estimates under epistemic uncertainty provide poor output for risk assessments. 2. The influence of epistemic uncertainties in risk-based engineering design is not completely understood. 3. Uncertainty quantification in inundation models calibrated with flood extent observations are not based on robust probabilistic models. To provide a solid foundation of the mathematical basis of risk and uncertainties, this thesis begins by a thorough review of disaster science, emphasising the models and components required to characterize risk: hazard, exposure and vulnerability. This review provides the mathematical details and assumptions of the main probabilistic framework used to characterize and compute risk. Additionally, it discusses the conceptual basis for a unified treatment of aleatory and epistemic uncertainties through the Bayesian posterior predictive distributions of future events. The uncertainty framework proposed is tested in the context of flood hazard modeling to provide a solution to the first research gap. Estimating flood hazard requires the concatenation of a recurrence model for extreme events (i.e. an extreme river discharge) and an inundation model that propagates this event into a flood extent. In practice, the classical approach uses appropriately calibrated “best-fit” models that do not include, however, uncertainty in the parameters and models required. I propose a simulation approach to robustly account for uncertainty in model parameters, while developing a useful probabilistic output of flood hazard for further risk assessments. A Peaks-Over-Threshold Bayesian analysis is performed to simulate extreme events, and a pseudo-likelihood probabilistic approach for the v calibration of the inundation model is used to compute uncertain water depths. The annual probability averaged over all possible model parameters is used to develop hazard maps that account for epistemic uncertainties. Results are compared to traditional hazard maps, showing that ignoring epistemic uncertainties can underestimate the hazard and lead to non-conservative designs, and that this trend increases with return period. Results also show that uncertainties in the future occurrence of discharge events dominates over uncertainties in the inundation simulator for the case study. Since hazard estimates are a fundamental component of risk models and engineering decision-making, this research also explores the influence of epistemic uncertainties in the broader context of engineering design problems in order to tackle the second research gap. Design problems in engineering can be framed as a risk assessment problem that requires computing the probability of exceedance of some decision variable (e.g. water height at a levee, or flood-related economic losses), calculated from basic variables and their corresponding distributions. This work tries to answer an important question for engineers: How would my design change if we include uncertainty in the models used? Using the design of a riverine levee as a hypothetical example, I compare the levee height estimates including uncertainties, with the traditional approach using different distributions for the model parameters. I found that the inclusion of uncertainty in the parameters of the reliability model can yield a significant impact on the final design. Furthermore, this impact strongly depends on the mathematical shape of this model and the distributional model of its parameters. Finally, this thesis addresses the third research gap by proposing a fully Bayesian framework to calibrate a 2D physics-based inundation model using a single observation of flood extent, explicitly including uncertainty in the floodplain and channel roughness parameters, simulator structural deficiencies, and observation errors. The proposed approach is compared to the current state-of-practice Generalized Likelihood Uncertainty Estimation (GLUE) framework for calibration and with a simpler Bayesian model. Results show that discrepancies between the computational simulator output and the flood extent observation are spatially correlated, and calibration models that do not account for this, such as GLUE, may consistently mispredict flooding over large regions. The added structural deficiency term succeeds in capturing and correcting for this spatial behavior, improving the rate of correctly predicted pixels. Results also show that binary data (i.e. flooded or non-flooded) does not have information of the magnitude of the observed process (i.e. flood depths), raising issues in the identifiability of the roughness parameters, and the rest of the terms in the model. The proposed methodology, while computationally challengvi ing, is proven to perform better than existing techniques. It also has the potential to consistently combine observed flood extent data with other data such as sensor information and crowd-sourced data, something which is not possible with current methods. As a general take-away, the way that epistemic uncertainty is quantified and propagated towards hazard and risk estimates, matter for decision-making. Many of these uncertainties are very difficult, or impossible, to quantify, but the rest of them should be transparently and consistently included into the mathematical models. The contributions resulting from this thesis are expected to provide further insight into the potential consequences of not considering epistemic uncertainties, and to provide guidance on a rather general approach for their mathematical quantification and propagation. As a result, this work will hopefully contribute towards the overarching goal of naturalizing the inclusion of epistemic uncertainty in standard research and practice.
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BAYESIAN STATISTICS
FLOODS
NATURAL HAZARDS
RISK
-
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Title
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<h3>Tesis Doctorales</h3>
Creator
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Facultad de Ingeniería. Universidad de Buenos Aires
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Esta colección incluye las tesis de grado, posgrado y doctorados, aprobadas por los respectivos jurados, cuya defensa se hizo en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.
Publisher
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Facultad de Ingeniería. UBA
Texto - Tesis
Metadatos procedentes de la migración desde Koha.
Signatura
T 2418
P592
Jurado de la tesis
Moya, Javier A.
Saccone, Fabio D.
Arcondo, Bibiana
Ybarra, Gabriel
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Date Available
Date (often a range) that the resource became or will become available.
23-03-2025
Creator
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Pichipil Huircapan, Marcela Francisca
Title
A name given to the resource
Obtención y caracterización de superficies nanoestructuradas en aleaciones de uso tecnológico
Contributor
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Rosa, Horacio de
Description
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Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería
Disciplina: Ingeniería
Fil: Pichipil Huircapan, Marcela Francisca. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería.
Lugar de Trabajo: Departamento de Ingeniería Mecánica. Facultad de Ingeniería – UBA
Publisher
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Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2023-03-23
Extent
The size or duration of the resource.
[10], 237 p.
Type
The nature or genre of the resource
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:ar-repo/semantics/tesis doctoral
tesis doctoral
Language
A language of the resource
spa
Rights
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info:eu-repo/semantics/openAccess
Abstract
A summary of the resource.
Las características microestructurales de las aleaciones de uso tecnológico dependen tanto de la composición química de la aleación como de la velocidad de solidificación de la técnica de obtención empleada. De forma tal que la hipótesis que dará marco al presente trabajo de investigación se resume en que el refinamiento de la microestructura de una aleación le confiere ciertas propiedades mecánicas y superficiales superiores a las de sus pares obtenidas por métodos convencionales. Por tanto, el objetivo general de este trabajo de tesis doctoral es analizar las características microestructurales de una serie de aleaciones livianas de interés tecnológico obtenidas mediante diferentes técnicas no convencionales de solidificación y determinar su posible aplicación como material de superficie. El desarrollo de aleaciones livianas, principalmente las nanoestructuradas de Al, con alta resistencia mecánica y buen comportamiento frente a la corrosión es de gran importancia en el campo de los materiales estructurales. Mediante las técnicas de Solidificación Rápida, como Melt Spinning, se puede obtener una gran variedad de “Aleaciones Nanoestructuradas”, cuyas características podrían mejorar notablemente su comportamiento mecánico. Así mismo la aplicación de técnicas superficiales de solidificación rápida, como las de Spray Térmico promueven la generación de recubrimientos conteniendo fases de características particulares como las cuasicristalinas que mejoran sus aptitudes como materiales de superficie. Este trabajo de tesis contribuye al desarrollo de nuevas aleaciones de alta resistencia mecánica específica para aplicaciones estructurales y de interés tribológico en diferentes industrias y es un aporte al conocimiento en el ámbito de la ciencia de materiales.
Microstructure of alloys for technological use depend of chemical composition and the solidification rate achieved during its elaboration. Hence hypothesis that will frame the present research can be summarized in that the refinement of the microstructure give it certain mechanical and surfaces properties different to those of their peers obtained by conventional solidification process. In order to this, general objective of present research is study microstructural features of light alloys series of technological interest. Alloys obtained through different unconventional solidification techniques and determine their possible application as a surface material. Development of light alloys, mainly nanostructured Aluminum alloys, with high mechanical resistance and good behavior against corrosion is of great importance in the field of structural materials. Rapid Solidification techniques, such as Melt Spinning, allow obtaining a wide variety of "Nanostructured Alloys", whose characteristics could significantly improve their mechanical behavior. Likewise, the application of rapid solidification surface techniques, for example Thermal Spray process, promotes the generation of coatings containing phases with particular characteristics such as quasicrystalline ones that improve their aptitudes as surface materials. This research work contributes to the development of new alloys with high specific mechanical resistance for structural applications and tribological interest in different industries. On the other hand, it`s a great contributions to the knowledge in the field of materials science.
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ALUMINIO
AMORFO
CUASICRISTALES
MELT SPINNING
SPRAY TÉRMICO
-
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9d98517a3450537c9300018d2d8fc9d9
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Title
A name given to the resource
<h3>Tesis Doctorales</h3>
Creator
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Facultad de Ingeniería. Universidad de Buenos Aires
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Publisher
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Facultad de Ingeniería. UBA
Texto - Tesis
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Signatura
T 2415
G2161
Jurado de la tesis
Alberto Berli, Claudio Luis
Cachile, Mario Andrés
Gomba, Juan Manuel
Madrid, Rossana Elena
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Creator
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García Eijo, Pedro Manuel
Title
A name given to the resource
Desarrollo y caracterización de sistemas de bombeo pasivo por capilaridad utilizando tecnología microfluídica de bajo costo para ser empleado en dispositivos Lab-on-a-Chip
Description
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Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería
Fil: García Eijo, Pedro Manuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería.
Disciplina: Ingeniería
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2023-08
Extent
The size or duration of the resource.
162 p.
Type
The nature or genre of the resource
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:ar-repo/semantics/tesis doctoral
tesis doctoral
Language
A language of the resource
spa
Rights
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info:eu-repo/semantics/openAccess
Abstract
A summary of the resource.
La microfluídica es una disciplina en constante crecimiento que se enfoca en el estudio, manipulación y control de fluidos en canales de escalas micrométricas. Gracias a las características únicas de los fluidos en estas pequeñas escalas y al avance constante de esta disciplina, en los últimos años se han podido diseñar y fabricar dispositivos de alto impacto en áreas de la medicina, la biotecnología, y la química. De manera general, la manipulación y control de estos dispositivos puede llevarse a cabo mediante dos métodos bien diferenciados: los activos, que requieren energía externa para funcionar, y los pasivos que no la necesitan. Debido a la complejidad que implica el uso de métodos activos, los métodos pasivos han ganado relevancia en diversas aplicaciones, especialmente en aquellas donde la simplicidad es un requerimiento de diseño. En ese sentido, diversos son los mecanismos que pueden ser empleados para impulsar los fluidos en dichos dispositivos. Sin embargo, en este trabajo haremos especial foco en la microfluídica capilar como mecanismo de impulsión y estudiaremos en detalle el llenado capilar de dispositivos basados en microcanales de secciones rectangulares con paredes rugosas y disímiles. En la primera parte de en este trabajo, proporcionaremos al lector una introducción general a la microfluídica, su historia, aplicaciones y los mecanismos utilizados para propulsar los fluidos en dichos dispositivos, con especial atención en los sistemas pasivos y el uso de la microfluídica capilar en microcanales. También, y con la finalidad de establecer las bases matemáticas y físicas de nuestro estudio presentaremos las bases teóricas del llenado capilar en microcanales, incluyendo una ecuación general que nos permitirá modelar la dinámica del llenado capilar. Luego, haremos especial foco en el estudio de la dinámica del llenado capilar en microcanales rectangulares con paredes de diferentes materiales y rugosidades. Para ello, presentaremos un modelo que nos permitirá mejorar la capacidad predictiva frente a los tradicionalmente utilizados que no contemplan defectos superficiales, rugosidades, y ángulos dependientes de la velocidad de avance. Por otro lado, y en vistas de desarrollar mejores herramientas de diseño, presentaremos un novedoso método basado en algoritmos genéticos y una herramienta numérica unidimensional especialmente desarrollada en Matlab Simulink para simular la dinámica de llenado capilar en redes complejas de microcanales abordando el problema de diseño inverso en dichas geometrías. Por último, presentaremos un estudio experimental desarrollado alrededor del llenado capilar en curvas y bifurcaciones con la finalidad de obtener mejores herramientas para el prototipado y diseño rápido.
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Medium
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Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Artana, Guillermo
Cabaleiro, Juan Martín
-
https://bibliotecadigital.fi.uba.ar/files/original/9a09cc41fa570543bb27fa9aa0b386f2.pdf
d101d23fbdfb961fcc28f85dc7775ab2
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Title
A name given to the resource
<h3>Tesis Doctorales</h3>
Creator
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Facultad de Ingeniería. Universidad de Buenos Aires
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Esta colección incluye las tesis de grado, posgrado y doctorados, aprobadas por los respectivos jurados, cuya defensa se hizo en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.
Publisher
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Facultad de Ingeniería. UBA
Texto - Tesis
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Signatura
T 2413
L666
Jurado de la tesis
Luque, Guillermina
Fasoli, Hector
Mogni, Liliana
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Creator
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Levitán, David Adrián
Title
A name given to the resource
Modelado dinámico de dispositivos electroquímicos
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Correa Perelmute, Gabriel
Laborde, Miguel Angel
Description
An account of the resource
Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería
Disciplina: Ingeniería
Fil: Levitán, David Adrián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería.
Lugar de trabajo; Instituto de Tecnologías de Hidrogeno y Energías Sostenibles. UBA. CONICET
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2023-07-25
Extent
The size or duration of the resource.
xii, 147 p.
Type
The nature or genre of the resource
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:ar-repo/semantics/tesis doctoral
tesis doctoral
Language
A language of the resource
spa
Rights
Information about rights held in and over the resource
info:eu-repo/semantics/openAccess
Abstract
A summary of the resource.
El objetivo de la presente tesis es desarrollar un marco de simulación dinámica para dispositivos electroquímicos basado en la escala del continuo que permita ganar acceso a los procesos fundamentales de electrodo y de transporte de especies dentro de los dispositivos de almacenamiento y conversión de energía electroquímicos. En primer lugar se desarrolla un modelo electroquímico y basado en fenómenos físicos para el ánodo de una celda de combustible de hidrógeno, y se estudia el fenómeno de las oscilaciones sostenidas en el potencial bajo contaminación con monóxido de carbono. Dentro del modelo se incluye una ecuación que modela la energía de interacción dipolo dipolo en la superficie del electrodo capaz de modelar la presencia de múltiples especies dipolares. El modelo es capaz de ajustar en forma cualitativa a resultados experimentales de bibliografía sin la realización de un ajuste empírico de los parámetros. Se estudia la sensibilidad del mismo ante la variación de los parámetros cinéticos y a la variación en la concentración de monóxido de carbono en la alimentación de hidrógeno. Se realiza además el acople entre un modelo simplificado de ánodo obtenido de bibliografía y un modelo completo 1D de celda de combustible, y se estudian las condiciones bajo las cuales se produce el fenómeno de oscilaciones sostenidas. En segundo lugar se desarrolla un modelo pseudo-bidimensional para el modelado de una celda cilíndrica de litio-ion incorporando ecuaciones térmicas. Se incorpora al modelo dinámico una cantidad variable de puntos para el modelado de la generación de calor dentro de la celda, y se estudia la cantidad óptima de puntos en términos de obtención de perfiles de temperatura y reproducción de las condiciones experimentales en función de la potencia de cálculo requerida, para una tasa de descarga baja a moderada. En tercer lugar se desarrolla un modelo electroquímico para la descarga del cátodo de una batería de litio-azufre utilizando el mecanismo de cuasi-estado sólido. El modelo es capaz de ajustar cuantitativamente a datos experimentales obtenidos en el marco del trabajo, así como producir la composición variable de especies de azufre dentro del poro a lo largo de la descarga. Se estudia el mecanismo para hallar las características del paso determinante de la reaccionó. Se realiza luego un análisis de sensibilidad paramétrico y se encuentran los parámetros con mayor efecto sobre el comportamiento del sistema
The aim of the present thesis is to develop a framework for the continuum-scale dynamic simulation of electrochemical devices. This framework allows for access to fundamental electrodic processes and species transport within electrochemical devices for energy storage and conversion. First, an electrochemical model based on physical principles is developed for the anode of a hydrogen fuel cell. For this model, an equation is developed for the dipole-dipole interaction energy for molecules on the electrode surface, in the presence of multiple dipolar species. The model is applied to the fenomenon of sustained oscillations in the electrode potential under carbon monoxide poisoning. The model is able to qualitatively reproduce experimental results from bibliography without the need for an empirical parameter fit. Model sensitivity is studied for kinetic parameters and monoxide concentration in the hydrogen feed. Finally, a simplified anode model is coupled with a 1D fuel cell model in order to study the conditions under which sustained oscillations occur. Secondly, a pseudo-bidimensional model is developed for a cylindrical lithium-ion battery with thermal effects. A variable amount of modelling points for the coupling of electrochemical and thermal models. The optimal amount of modelling points is studied in terms of experimental discharge curve reproduction, temperature and thermal generation profiles as a function of processing power required for the simulation. Thirdly, an electrochemical model is developed for the discharge of the cathode of a lithium-sulfur battery under the quasi-solid-state mechanism. The model is able to quantitatively adjust to experimental results, and is able to the variable composition of sulfur-containing species in the cathode pore during discharge. The discharge mechanism is studied in order to obtain the characteristics of the rate determining step. A sensitivity analysis is performed in order to determine which parameters have a greater effect on the system behavior.
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Medium
The material or physical carrier of the resource.
application/pdf
CELDAS DE COMBUSTIBLE
HIDROGENO
LITIO
MODELADO DINÁMICO
-
https://bibliotecadigital.fi.uba.ar/files/original/1e27b7d16f568e5951c4fe3e4c8d2a71.pdf
ab527e7e88043b6ddf0a5814f251df46
Dublin Core
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Title
A name given to the resource
<h3>Tesis Doctorales</h3>
Creator
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Facultad de Ingeniería. Universidad de Buenos Aires
Description
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Esta colección incluye las tesis de grado, posgrado y doctorados, aprobadas por los respectivos jurados, cuya defensa se hizo en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Facultad de Ingeniería. UBA
Texto - Tesis
Metadatos procedentes de la migración desde Koha.
Signatura
T 2411
AV951
Jurado de la tesis
Rodríguez, María Laura
Cassanello Fernandez, Miryan Celeste
Pompeo, Francisco
Irigoyen, Beatriz
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Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Avendaño Cañizalez, Roger Orlando
Title
A name given to the resource
Producción de hidrógeno mediante reformado de etanol con absorción simultánea de CO2 (SE-ESR)
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Amadeo, Norma
Dieuzeide, María Laura
Description
An account of the resource
Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería
Disciplina: Ingeniería
Fil: Avendaño Cañizalez, Roger Orlando. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería.
Lugar de trabajo: Laboratorio de Procesos Catalíticos. Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería. Instituto de Hidrógeno y Energías Sostenibles (ITHES-CONICET)
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2023-07-31
Extent
The size or duration of the resource.
205 p.
Type
The nature or genre of the resource
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:ar-repo/semantics/tesis doctoral
tesis doctoral
Language
A language of the resource
spa
Rights
Information about rights held in and over the resource
info:eu-repo/semantics/openAccess
Abstract
A summary of the resource.
El objetivo de esta tesis es el desarrollo de materiales sorbentes de CO2 para ser utilizados junto con un catalizador de NiMgAl desarrollado previamente en el grupo, en la reacción de reformado de etanol con vapor de agua con captura simultánea de CO2, orientado a la formación de H2 de alta pureza. Se estudiaron dos grupos de materiales: CaO y sus derivados; y Óxidos Dobles Laminares de MgAl promovidos con K. Los sólidos fueron caracterizados por diversas técnicas: termogravimetría con análisis térmico diferencial (TGA-DTA); sortometría de N2; difracción de rayos X para muestras en polvo (DRXP), para conocer sus características estructurales y las fases que lo componen; desorción de CO2 a temperatura programada (TPD-CO2), para analizar el carácter básico de las muestras. Además, los resultados de basicidad se complementaron con la técnica de FTIR-ATR; se empleó la técnica de espectrometría de emisión óptica de plasma acoplado inductivamente (ICP-OES), para conocer la composición química de los materiales sintetizados y la técnica de microscopía electrónica de barrido (SEM), para comparar la morfología de las muestras. En el primer grupo los absorbentes fueron desarrollados sustituyendo parcialmente el CaO por una fase inerte denominada mayenita (Ca12Al14O33). De esta forma se obtuvo el sólido D85, con 85 % p/p de CaO; y D75 con 75 %. Se estudió el efecto de la fase mayenita en los absorbentes y su desempeño en la operación multicíclica de absorción desorción de CO2, y en el reformado de etanol con captura simultánea de CO2 para producir H2 de alta pureza. Se determinó que el derivado D85 tiene la mayor estabilidad y mejor capacidad de captura en la operación multicíclica de absorción-desorción, y en el reformado con vapor con captura simultánea de CO2 permite obtener altas purezas de H2 (mayores a 95 %), y purezas menores o iguales a 2,5 % de CO durante 20 ciclos de reacción-regeneración. El estudio cinético de la reacción carbonatación sobre CaO y D85 aplicando el modelo del grano, permitió determinar los parámetros cinéticos (energía de activación y factor pre-exponencial), de ambos materiales, donde se comprobó que no había diferencias significativas entre CaO y su derivado. Además, se obtuvo que la reacción de carbonatación es de primer orden respecto a la presión parcial de CO2. En el segundo grupo de adsorbentes se modificó un Óxido Doble Laminar de MgAl con diferentes contenidos de K. Estos sólidos fueron desarrollados impregnando el óxido doble laminar de MgAl con distintos contenidos de K de 0, 10, 15 y 20 %p/p. Se determinó que este promotor incrementa la proporción de sitios básicos fuertes, lo que tiene una clara influencia en el desempeño de los materiales, ya que los sólidos con contenidos de K de15 y 20 %p/p alcanzaron los mejores resultados en 20 ciclos de adsorción-desorción de CO2, como consecuencia del aumento de la estabilidad y capacidad de adsorción y de desorción cíclica, respecto del LDO sin promover. En cuanto al reformado de etanol con vapor con captura simultánea de CO2, se observaron altas purezas de H2 (cercanas al 100 % durante el breakthrough), y contenidos de CO menores al 5 % durante 20 ciclos, con los adsorbentes de 15 y 20 %p/p de K.
This thesis focuses on the development of CO2 sorbent materials, which can be used with a NiMgAl catalyst previously developed in this research group. These materials are intended for sorption-enhanced ethanol steam reforming reaction, aiming high-purity H2 production. The study encompasses two groups of materials: CaO and its derivatives, and K-promoted MgAl Layered Double Oxides. The synthesized materials underwent comprehensive characterization using various techniques, including: thermogravimetric analysis coupled with differential thermal analysis (TGA-DTA); N2 sorptometry, to describe its textural characteristics; powder X ray diffraction (PXRD), to determine the phases present in each material and its structural characteristics; CO2 temperature programmed desorption (TPD-CO2), to analyze the basic character of the samples; these results were complemented by FTIR-ATR technique; inductively coupled plasma optical emission spectrometry for chemical composition determination; and scanning electron microscopy (SEM), for morphological comparisons. In the first group, the sorbent materials were developed by partial substitution of CaO with an inert phase called mayenite (Ca12Al14O33). In this way, two solids were obtained: D85 with 85 % w/w CaO, and D75 with 75 % w/w CaO. A comparison between pure CaO and its derivatives was conducted to assess the effect of the mayenite phase on sorbents textural and structural characteristics and on their performance in the multi-cycle CO2 sorption-desorption operation and on sorption-enhanced ethanol steam reforming (SE-ESR) to produce high-purity H2., as well. D85 demostrated the highest stability and the highest CO2 sorption capacity in the multi-cycle sorption-desorption operation. In the sorption-enhanced ethanol steam reforming, this derivative allows to obtain high-purity H2 (above 95 %) and CO purities equal to or less than 2.5 % over 20 reaction-regeneration cycles. Kinetic studies for carbonation reactions of CaO and D85 showed similar kinetics parameters (activation energy and preexponential factor) with a first-order dependency on CO2 partial pressure. For the second group of sorbents, a MgAl Layered Double Oxide was modified with varying K contents (0 %, 10 %, 15 %, and 20 % w/w). The addition of K increased the proportion of strong basic sites, enhancing material performance. Solid modified with 15 and 20 %w/w of K exhibited the best results over 20 cycles of CO2 adsorption desorption, showing the highest stability and cyclic adsorption and desorption capacities. Regarding the sorption-enhanced ethanol steam reforming, high H2 purities (close to 100 % during the breakthrough) and CO contents below 5 % were observed over 20 cycles using the sorbents with 15 and 20 %w/w of K.
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The material or physical carrier of the resource.
application/pdf
CAPTURA SIMULTÁNEA DE CO2
ÓXIDO DE CALCIO
ÓXIDOS DOBLES LAMINARES PROMOVIDOS CON K
PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO
REFORMADO DE ETANOL
-
https://bibliotecadigital.fi.uba.ar/files/original/a89920defd8dad99cfb941ab21be6d20.pdf
5ac91d35a3cc6ea7210b0e9b48645660
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Title
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<h3>Tesis Doctorales</h3>
Creator
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Facultad de Ingeniería. Universidad de Buenos Aires
Description
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Esta colección incluye las tesis de grado, posgrado y doctorados, aprobadas por los respectivos jurados, cuya defensa se hizo en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.
Publisher
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Facultad de Ingeniería. UBA
Texto - Tesis
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Signatura
T 2407
C691
Jurado de la tesis
Savioli, Gabriela
Soba, Alejandro
Minotti, Fernando
Jacovkis, Pablo
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Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Colecchio, Iván
Title
A name given to the resource
Influencia de la conectividad de las facies sobre las permeabilidades efectivas en reservorios de hidrocarburos
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Boschan, Alejandro
Otero, Alejandro
Description
An account of the resource
Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería
Disciplina: Ingeniería
Fil: Colecchio, Iván. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2023-07-28
Extent
The size or duration of the resource.
133 p.
Type
The nature or genre of the resource
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:ar-repo/semantics/tesis doctoral
tesis doctoral
Language
A language of the resource
spa
Rights
Information about rights held in and over the resource
info:eu-repo/semantics/openAccess
Abstract
A summary of the resource.
La simulación de reservorios es una herramienta esencial para estudiar los fenómenos de flujo y transporte en el subsuelo, en el marco de aplicaciones energéticas y medioambientales. Para construir un primer mapa de las propiedades petrofísicas en el reservorio se utilizan datos provenientes de la prospección e interpretación geofísicas. Se trata de un modelo discreto (llamado modelo estático o malla fina), definido con una escala espacial característica o soporte Δ, que puede variar según la dirección espacial considerada. En general, es demasiado costoso computacionalmente simular el flujo en reservorio directamente sobre la malla fina. Por ello se suele realizar un procedimiento de cambio de escala (upscaling), que permite transferir las propiedades petrofísicas del reservorio desde la malla fina hacia una malla más gruesa de simulación (o modelo dinámico), con una escala espacial característica (o escala de agregación) λ > Δ, y sobre la cual es más factible realizar las simulaciones. En particular, en esta tesis se focaliza en la transformación de la conductividad hidráulica de la malla fina, k(r), en una equivalente, Keq, definida sobre la malla gruesa (r es el vector posición sobre la malla fina), que dicha magnitud es determinante de la estructura de flujo en el reservorio. Por otro lado, utilizamos un enfoque estocástico, en el cual, en lugar de evaluar un valor determinista de Keq proveniente de una única imagen o mapa del reservorio, consideramos un ensamble de realizaciones que pueden representarlo, y luego, analizamos la distribución de valores de Keq (función de densidad de probabilidad de Keq, o PDF por sus siglas en inglés) asociado a dicho ensamble. Ello permite considerar no sólo el promedio de ensamble o valor medio de Keq, sino los momentos (gaussianos) de orden mayor de la PDF, como la varianza y la oblicuidad. En esta tesis se comparan diferentes métodos (o formulaciones) locales y globales de upscaling, incluyendo uno nuevo basado en la disipación viscosa de energía, y se retiene un método local para el resto del trabajo. La forma en que las componentes de mayor conductividad hidráulica en el reservorio están organizadas espacialmente (sobre todo, la forma en que están conectadas), es determinante de Keq. En la segunda parte de la tesis se aborda la interrelación entre conectividad, la escala de agregación λ, y Keq, trabajando sobre dos tipos de reservorios modelo (o medios) ampliamente utilizados como referencia en la literatura: los multigaussianos, que tienen una distribución lognormal de conductividades observada frecuentemente en la naturaleza, por ejemplo para las rocas areniscas, y los binarios, que son una representación simplificada de reservorios compuestos de múltiples facies o unidades de flujo, dominios o zonas con diferentes conductividades características bien contrastantes. Por ejemplo, en términos de hidrofacies, un dominio en el cual predominen las areniscas (de alta conductividad) y otro en el cual predominen pelitas o lutitas (de baja conductividad). En ambos tipos, analizamos un rango amplio de escenarios de conectividad, considerando diferentes “estructuras de conectividad”, en las cuales las facies de alta conductividad tienen una conectividad aumentada o disminuida respecto de un caso intermedio, dado por los medios multigaussianos (truncados para el caso binario). En el caso de los reservorios multigaussianos, se modelan además diferentes grados de heterogeneidad variando la varianza de la distribución de la malla fina de conductividades, y las texturas de heterogeneidad variando la función de covarianza (o variograma) y su longitud de correlación (que da el “tamaño de granulado” de la heterogeneidad). En este sentido, uno de los resultados principales de la tesis muestra cómo se extienden predicciones teóricas y numéricas previas de otros autores, para la variación de Keq con λ en medios multigaussianos, a escenarios de conectividad más amplios. Para el caso de medios binarios, nos focalizamos en el entorno de la situación de percolación de la componente de alta conductividad en el reservorio, que ha presentado históricamente un desafío para el upscaling dado que implica la divergencia del VER (Volumen Elemental Representativo) y la no existencia de escalas espaciales características. Las diferentes texturas de la heterogeneidad se muestrean variando la proporción de componente de alta conductividad. La interrelación entre percolación, conectividad y Keq es estudiada en reservorios 2D y 3D. Se concluye en este caso que toda influencia de la conectividad sobre Keq puede explicarse simplemente por un corrimiento del umbral de percolación. Los resultados presentados en esta tesis muestran que incluir información explícita sobre la conectividad es importante en el cálculo de Keq.
Reservoir simulation is an essential tool for the study of subsurface flow and transport phenomena in the context of energy and environmental applications. To create a first model of the petrophysical properties of the reservoir, data from geophysical surveys are used. This is a discrete model (called a static model or fine grid), defined with a support scale Delta, which may vary according to the spatial direction. In general, simulate the flow in the reservoir directly on the fine grid is too expensive. Therefore, an upscaling procedure is usually performed, that allows transferring the petrophysical properties of the reservoir from the fine grid to a coarser simulation grid (or dynamic model), with a characteristic spatial scale (or aggregation scale) lambda > Δ, on which it is more feasible to perform the simulations. In particular, this thesis focuses on the transformation of the hydraulic conductivity of the fine grid (k(r), r is the position vector on the fine grid), into an equivalent one (Keq), defined on the coarse grid, since this magnitude is critical for the flow structure in the reservoir. On the other hand, we use a stochastic approach, in which, instead of assessing a deterministic value of Keq from a single image or map of the reservoir, we consider an ensemble of realizations that can represent it, and then analyze the distribution of Keq values (Keq probability density function, or PDF) associated with that ensemble. This allows us to consider not only the ensemble average or mean value of Keq, but also the higher order (Gaussian) moments of the PDF, such as variance and skewness. In this thesis, different local and global upscaling methods (or formulations) are compared, including a new one based on viscous energy dissipation, and a local method is retained for the rest of the work. The way in which the components of higher hydraulic conductivity in the reservoir are spatially organized (especially, the way they are connected), has a major impact on Keq. In the second part of the thesis, the interrelationship between connectivity, the aggregation scale λ, and Keq is addressed, working on two types of model reservoirs (or media) widely used as reference in the literature: multigaussian ones, which have a lognormal distribution of conductivities frequently observed in nature, for example for sandstone rocks, and binary ones, which are a simplified representation of reservoirs composed of multiple facies or flow units, domains or zones with different well-contrasted characteristic conductivities. For example, a domain dominated by sandstones (high conductivity) and another dominated by pelites or shales (low conductivity). In both types, we analyzed a wide range of connectivity scenarios, considering different “connectivity structures”, in which the high conductivity facies have an increased or decreased connectivity with respect to an intermediate case, given by the multigaussian media (truncated for the binary case). In the case of multigaussian reservoirs, different degrees of heterogeneity are further modeled by varying the variance of the distribution of the fine grid conductivities, and the texture of heterogeneity by varying the covariance function (or variogram) and its correlation length (which gives the “grain size” of the heterogeneity). In this regard, one of the main results of the thesis shows how previous theoretical and numerical predictions by other authors, for the variation of Keq with λ in multigaussian media, are extended to a broader connectivity scenarios. For the case of binary media, we focus on the percolation of the high conductivity component of the reservoir, which has presented a challenge for upscaling since it involves the divergence of the REV (Representative Elemental Volume) and the lack of characteristic spatial scales. Different textures of heterogeneity are sampled by varying the proportion of the high conductivity component. The interrelationship between percolation, connectivity and Keq is studied in 2D and 3D reservoirs. It is concluded in this case that any influence of connectivity on Keq can be explained simply by a shift of the percolation threshold. The results presented in this thesis show that including explicit connectivity information is important in the calculation of Keq.
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-
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Title
A name given to the resource
<h3>Tesis Doctorales</h3>
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Facultad de Ingeniería. Universidad de Buenos Aires
Description
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Esta colección incluye las tesis de grado, posgrado y doctorados, aprobadas por los respectivos jurados, cuya defensa se hizo en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Facultad de Ingeniería. UBA
Texto - Tesis
Metadatos procedentes de la migración desde Koha.
Signatura
T 2405
C5688
544.526.5
Jurado de la tesis
Larrondo, Susana Adelina
Jacobo, Silvia Elena
Jorge Candal, Roberto
Mártire, Daniel O.
AIG
20542
Barcode
48745
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Creator
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Cid, Lucía del Carmen
Title
A name given to the resource
Modelado y simulación de un reactor fotocatalítico heterogéneo con aplicación a la degradación de contaminantes en solución acuosa
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Vera, Claudia M. C.
Sorichetti, Patricio A.
Description
An account of the resource
Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería
Disciplina: Ingeniería
Fil: Cid, Lucía del Carmen. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería.
Lugar de trabajo: Departamento de Química y Laboratorio de Sistemas Líquidos. Departamento de Física, Facultad de Ingeniería. UBA
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2023-02-27
Extent
The size or duration of the resource.
142 p.
Type
The nature or genre of the resource
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:ar-repo/semantics/tesis doctoral
tesis doctoral
Language
A language of the resource
spa
Rights
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info:eu-repo/semantics/openAccess
Abstract
A summary of the resource.
En esta tesis se desarrolló un modelo de reactor fotocatalítico empleando dióxido de titanio en suspensión acuosa. Se construyó un reactor fotocatalítico de escala de laboratorio discontinuo (“batch”) excitado por lámpara de UVC. Se seleccionó como contaminante modelo Orange II. Se comprobó mediante microscopía óptica que la operación en condiciones casi neutras conduce a la formación de aglomerados de nanopartículas de TiO2 con tamaños característicos de decenas de micrones, lo que facilita y hace más económica la posterior remoción del catalizador a partir de la suspensión. Se encontró que existe una relación lineal entre el radio medio de los aglomerados y la concentración de catalizador en el rango estudiado. Se estudió la propagación óptica en función de la longitud de onda y ultrasonido de distintas frecuencias para distintas concentraciones de catalizador. A partir de los resultados experimentales de reflectancia difusa se planteó una función de escala que vincula la longitud de extinción de la radiación y la concentración de catalizador, para distintas longitudes de onda de la radiación incidente. Se determinó que la atenuación ultrasónica en exceso (respecto del agua desionizada), depende linealmente de la concentración de catalizador y es inversamente proporcional al cuadrado de la frecuencia. Esto posibilita estimar la concentración de la suspensión como una función lineal de la atenuación ultrasónica en exceso. Además, se encontró que la velocidad de propagación del sonido en la suspensión coincide (dentro de la incerteza experimental), con la del agua desionizada a la misma temperatura a todas las frecuencias y concentraciones estudiadas. El reactor fue modelado considerando mezclado completo y ausencia de fotólisis directa del contaminante modelo. Estas hipótesis fueron verificadas experimentalmente. El modelo tiene en cuenta los siguientes aspectos: (1) emisión de radiación, (2) absorción y dispersión de radiación, (3) mezclado y (4) cinética de degradación del contaminante por fotoconversión. La cinética de fotoconversión se modeló mediante un sistema de ecuaciones diferenciales, representado como un circuito equivalente. Se determinaron experimentalmente los parámetros del modelo y se obtuvo un buen acuerdo del mismo con los datos experimentales. A partir del modelo desarrollado, se optimizaron los parámetros del reactor para los siguientes criterios: (1) Conversión del contaminante al cabo de 6 h de irradiación, (2) Consumo específico de energía para un 90% de conversión y (3) Tiempo para un 90 % de conversión. Para cada uno de los criterios se encontraron los valores óptimos de potencia eléctrica de irradiación, radio externo del ánulo, y concentración de catalizador. Finalmente, se aplicó el modelo para analizar la construcción de un reactor a escala piloto que se ha iniciado.
In this thesis a photocatalytic reactor model using a titanium dioxide slurry was developed. A batch laboratory scale photocatalytic reactor excited by an UVC lamp was built. Orange II was chosen as model contaminant. It was verified by means of optical microscopy that the operation in almost neutral conditions leads to the formation of agglomerates of TiO2 nanoparticles with characteristic sizes of tens of microns, which makes easier and more inexpensive the subsequent removal of the catalyst from the suspension. It was found that there is a linear relationship between the mean radius of the agglomerates and the catalyst concentration in the studied range. Optical propagation as a function of wavelength and ultrasound of different frequencies for different catalyst concentrations was studied. Based on the experimental results of diffuse reflectance, a scale function was proposed that links the extinction length of the radiation and the catalyst concentration, for different wavelengths of the incident radiation. It was determined that the excess ultrasonic attenuation (with respect to deionized water) depends linearly on the catalyst concentration and is inversely proportional to the square of the frequency. This makes it possible to estimate the concentration of the suspension as a linear function of the excess ultrasonic attenuation. Furthermore, it was found that the propagation speed of sound in the suspension coincides (within experimental uncertainty), with that of deionized water at the same temperature at all frequencies and concentrations studied. The reactor was modeled considering complete mixing and absence of direct photolysis of the model contaminant. These hypotheses were verified experimentally. The model takes into account the following aspects: (1) emission of radiation, (2) absorption and scattering of radiation, (3) mixing, and (4) degradation kinetics of the pollutant by photoconversion. The photoconversion kinetics was modeled using a system of differential equations, represented as an equivalent circuit. The parameters of the model were determined experimentally and a good agreement was obtained with the experimental data. From the developed model, the reactor parameters were optimized for the following criteria: (1) Conversion of the pollutant after 6 h of irradiation, (2) Specific energy consumption for 90% conversion and (3) Time for 90% conversion. For each of the criteria, the optimal values of electrical irradiation power, external radius of the annulus, and catalyst concentration were found. Finally, the model was applied to analyze the construction of a pilot scale reactor that has started.
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DIOXIDO DE TITANIO
FOTOCATÁLISIS HETEROGÉNEA
MODELADO MATEMÁTICO
OPTIMIZACION
ORANGE II
REACTOR FOTOCATALÍTICO
-
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Title
A name given to the resource
<h3>Tesis Doctorales</h3>
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Facultad de Ingeniería. Universidad de Buenos Aires
Description
An account of the resource
Esta colección incluye las tesis de grado, posgrado y doctorados, aprobadas por los respectivos jurados, cuya defensa se hizo en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Facultad de Ingeniería. UBA
Texto - Tesis
Metadatos procedentes de la migración desde Koha.
Signatura
T 2402
P779
Jurado de la tesis
Svoboda, Hernán
Brandaleze, Elena
González, Marcial
Koslowski, Marisol
AIG
20481
Barcode
48628
Dublin Core
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Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Poltarak, Guillermo
Title
A name given to the resource
Simulación termo-mecánica del enderezado en la colada continua : cuantificación del riesgo de falla y propuesta de enderezado continuo
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Ferro, Sergio
Description
An account of the resource
Grado obtenido: Doctor de la Universidad de Buenos Aires. Área Ingeniería
Disciplina: Ingeniería
Fil: Poltarak, Guillermo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería
Lugar de trabajo: Centro de Investigación Industrial
Tenarissiderca.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2022-12-02
Extent
The size or duration of the resource.
108 p.
Type
The nature or genre of the resource
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:ar-repo/semantics/tesis doctoral
tesis doctoral
Language
A language of the resource
spa
Rights
Information about rights held in and over the resource
info:eu-repo/semantics/openAccess
Abstract
A summary of the resource.
En la actualidad, cerca del 97% de la producción mundial de acero se realiza mediante el proceso de colada continua. Entre los distintos tipos de máquinas de colada existentes, las máquinas curvas reúnen ventajas en cuanto a su productividad y facilidad de evacuación. Como contrapartida, la barra debe someterse a un proceso de enderezado. En esta Tesis, se desarrolla una metodología para determinar riesgos de fisuración en el enderezado de barras de acero de sección circular, campo en el cual existen pocos antecedentes. La metodología desarrollada consiste en una simulación térmica de barras en solidificación, seguida de un modelo mecánico que calcula tensiones y deformaciones en cada punto de la barra. Estos resultados alimentan criterios de falla que permiten cuantificar riesgos de fisuración interna y superficial. Se llevan a cabo ensayos de laboratorio para ajustar el criterio de fisuración superficial, los cuales muestran que los aceros aleados (particularmente al Nb) presentan un pozo de ductilidad más amplio y profundo. Se desarrolla, además, una formulación para el enderezado continuo basada en la minimización de la variación de la curvatura de la barra, apta para ser aplicada en nuevos diseños o modificaciones de máquinas existentes. Las configuraciones de enderezado continuo muestran una transición más suave que las de radios discretos, medida en términos de la velocidad de deformación. Por último, se contrastan los resultados de la metodología descrita con índices de defecto efectivamente relevados en plantas industriales, con el fin de evaluar la predictibilidad del modelo. En todos los casos, la ocurrencia y la ubicación de las fisuras concuerda con los resultados de las simulaciones. La metodología desarrollada en esta Tesis se ha utilizado para evaluar escenarios de incremento de productividad, mejoras en la calidad del producto final, reducción de costos de producción y determinación de ventanas operativas en distintas acerías.
Nowadays, about 97% of the world’s steel is produced through the continuous casting process. Among the different types of existing casters, curved machines have advantages in terms of productivity and ease of evacuation. In return, the bar must undergo a straightening process. In this Thesis, a methodology is developed in order to determine cracking risk in the straightening of round bars, a field in which there is little background. The developed methodology consists of a thermal simulation of the casting strand, followed by a mechanical model that calculates stresses and strains at each point of the bar. These results feed failure criteria in order to calculate internal and surface cracking risks. Laboratory tests are carried out in order to adjust the surface cracking criterion, which show a broader and deeper ductility trough for Nb-alloyed steels. In addition, a formulation for continuous straightening is developed, based on minimizing the curvature variation of the bar, suitable to be applied in new designs or modifications of existing casters. Continuous straightening configurations show a smoother transition than discrete radii layouts, measured in terms of strain rate. Finally, the results of the described methodology are compared against defect rates actually surveyed in industrial plants, in order to assess the predictability of the model. In every case, the occurrence and location of the cracks agree with the results of the simulations. The methodology developed in this Thesis has been used to evaluate scenarios of productivity increase, quality improvement in the final product, reduction of production costs and determination of operating windows in different steel mills.
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Medium
The material or physical carrier of the resource.
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COLADA CONTINUA
COLADA DE METALES
ENDEREZADO
EVALUACION DEL RIESGO
FABRICACION DE ACERO
FISURAS