UPCommons (Universitat Politècnica de Catalunya)
Not a member yet
281550 research outputs found
Sort by
Study on gas turbine compressor efficiency modelling
No full textThis thesis evaluates low-order loss-prediction methods for axial gas-turbine compressors by benchmarking them against high-fidelity CFD data to assess suitability for preliminary design. Four representative correlations are evaluated: Ainley & Mathieson (AM), Dunham & Came, Storer & Cumpsty (SC) and Banjac et al. (Ban). Pyhton-based post-processing of wall-resolving large eddy simulation (WRLES) data was conducted to obtain pressure loss coefficient and spanwise distributions. ParaView was used for diagnostic visualization. WRLESindicates a loss distribution dominated by the tip region, with smaller hub and midspan contributions. Two-dimensional velocity and pressure loss fields corroborate concentrated dissipation near endwall regions, particularly at the blade tip and casing, where intense flow mixing occurs. Comparisons reveal heterogeneous fidelity across models. While AM reproduces the overall loss magnitude reasonably well, it tends to misallocate the loss mechanism by underweighting tip-driven contributions. DC incorporated Mach and Reynolds number corrections with revised secondary and clearance terms. However, overall losses are overestimated while it still undervalues tip clearance and endwall effects. SC, which focuses on tip clearance mixing, predicts losses far below CFD results for the present geometry and operating point. Such discrepancy persists despite the efforts and verification checks. Ban formulation best captures isolated tip-clearance loss (approximately ten percent deviation) but returns unrealistically high spanwise distribution of additional losses. Collectively, the results show that legacy turbine-based correlations can predict reasonably accurate total compressor losses yet misattribute the dominant sources. In contrast, modern compressor-specific formulations display strong sensitivity to boundary layer conditions and input assumptions. While other loss-prediction methods may prevail, low-order correlations still remain a widespread tool for design validation to balance speed with high physical fidelity
Epidemiology and determinants of walkovers in professional men’s tennis (1973–2019): A retrospective cohort analysis
No full textWalkovers (W/O) refer to when a player wins a match due to the absence of his/her opponent. This investigation aimed to describe W/O in Association of Tennis Professional (ATP) tournaments between 1973 and 2019, analysing epidemiological patterns and associated factors. We hypothesized that W/O incidence varied according to tournament type, surface, and match characteristics. A retrospective cohort study was conducted. Factors that might influence W/O were studied by epidemiological measures, including both absolute and relative measures of risk incidence proportion (IP) per 1000 played matches and cumulative incidence ratio (CIR) are provided as association measures. The IP was 4.2 (95%CI: 3.9-4.5). Matches played in Masters tournaments showed the highest risk of W/O (OR: 1.31; 95% CI: 1.07–1.59), while those in Grand Slams had significantly lower odds (OR: 0.53; 95% CI: 0.40–0.68). W/O were less likely in preliminary (OR: 0.51; 95% CI: 0.43–0.61) and qualifying rounds (OR: 0.37; 95% CI: 0.27–0.50) compared to finals. The probability of W/O showed a decreasing trend from 1980 to 2000 (OR: 0.75; 95% CI: 0.67–0.84), followed by an increase by 2020 (OR: 2.13; 95% CI: 1.25–3.64). The primary causes of W/O were attributed to injuries (28.7%), illnesses (7.8%), and personal reasons (2.5%), although the majority of reasons remained unknown (61.0%). These findings reveal structural and contextual factors associated with W/O. Understanding these patterns may help identify health-related and organizational challenges in professional tennis, highlighting the need to improve injury and health data collection and guiding preventive strategies and scheduling policies.T his research was funded by the Ministerio de Ciencia e Innovación (Spain) [PID2019- 352 104830RB-I00] and the Departament de Recerca i Universitats de la Generalitat de Catalunya (Spain) [2021 SGR 01421] (GRBIO). The funders had no role in study design, data collection and analysis, decision to publish, or preparation of the manuscript.Peer ReviewedPostprint (published version
Dimensionat d'una estació de recàrrega autònoma per vehicles de baixa potència en zones aïllades
No full textAquest treball té com a objectiu el dimensionat, disseny i optimització d’una estació de recàrrega autònoma per a vehicles elèctrics de baixa potència, destinada a zones aïllades on no es disposa de subministrament elèctric. El projecte es basa en la millora d’un model d’estació de recàrrega per a vehicles elèctrics i en l’estudi del seu comportament i eficiència energètica amb l’objectiu de determinar el dimensionat més adequat dels seus components principals.
Per al desenvolupament del model s’ha utilitzat Matlab/Simulink, que ha permès representar el funcionament dels panells fotovoltaics, la bateria i els punts de recàrrega sota diferents condicions d’irradiància i demanda. A més, mitjançant SimEvents, s’ha simulat el comportament dels usuaris i la seva interacció amb el sistema, introduint variabilitat en l’arribada dels vehicles, el temps d’espera i l’ocupació dels punt de càrrega.
Per analitzar el rendiment global de l’estació, s’ha utilitzat la metodologia estadística Monte Carlo que ha permès avaluar la influència de diferents paràmetres de disseny com el nombre de panells fotovoltaics, la capacitat de la bateria o el nombre de punts de recàrrega en el rendiment global del sistema.
L’objectiu principal és trobar un equilibri entre l’eficiència energètica, l’estabilitat del sistema i el cost econòmic, amb la finalitat de garantir un servei òptim per als usuaris.
En resum, es pretén determinar el dimensionat òptim de l’estació i demostrar com, mitjançant simulacions i mètodes estadístics com Monte Carlo, és possible dissenyar sistemes sostenibles i adaptats a les necessitats actuals de la mobilitat elèctrica.Este trabajo tiene como objetivo el dimensionamiento, diseño y optimización de una estación de recarga autónoma para vehículos eléctricos de baja potencia, destinada a zonas aisladas donde no se dispone de suministro eléctrico. El proyecto se basa en la mejora de un modelo de estación de recarga para vehículos eléctricos y en el estudio de su comportamiento y eficiencia energética con el fin de determinar el dimensionamiento más adecuado de sus componentes principales.
Para el desarrollo del modelo se ha utilizado Matlab/Simulink, lo que ha permitido representar el funcionamiento de los paneles fotovoltaicos, la batería y los puntos de recarga bajo diferentes condiciones de irradiancia y demanda. Además, mediante SimEvents, se ha simulado el comportamiento de los usuarios y su interacción con el sistema, introduciendo variabilidad en la llegada de los vehículos, los tiempos de espera y la ocupación de los puntos de carga.
Para analizar el rendimiento global de la estación, se ha aplicado la metodología estadística Monte Carlo, que ha permitido evaluar la influencia de distintos parámetros de diseño, como el número de paneles fotovoltaicos, la capacidad de la batería o el número de puntos de recarga, en el rendimiento global del sistema.
El objetivo principal es encontrar un equilibrio entre la eficiencia energética, la estabilidad del sistema y el coste económico, con la finalidad de garantizar un servicio óptimo para los usuarios.
En resumen, se pretende determinar el dimensionamiento óptimo de la estación y demostrar cómo, mediante simulaciones y métodos estadísticos como Monte Carlo, es posible diseñar sistemas sostenibles y adaptados a las necesidades actuales de la movilidad eléctrica.This project aims at the sizing, design, and optimization of an autonomous charging station for low-power electric vehicles, intended for isolated areas where there is no electrical supply. The project is based on the improvement of a charging station model for electric vehicles and on the study of its behavior and energy efficiency with the objective of determining the most suitable sizing of its main components.
For the development of the model, Matlab/Simulink has been used, which has allowed representing the operation of the photovoltaic panels, the battery, and the charging points under different irradiance and demand conditions. In addition, through SimEvents, the behavior of the users and their interaction with the system has been simulated, introducing variability in the arrival of vehicles, the waiting time, and the occupation of the charging points.
To analyze the overall performance of the station, the Monte Carlo statistical methodology has been used, which has allowed evaluating the influence of different design parameters such as the number of photovoltaic panels, the battery capacity, or the number of charging points on the overall performance of the system.
The main objective is to find a balance between energy efficiency, system stability, and economic cost, with the purpose of ensuring an optimal service for users.
In summary, the aim is to determine the optimal sizing of the station and to demonstrate how, through simulations and statistical methods such as Monte Carlo, it is possible to design sustainable systems adapted to the current needs of electric mobility.Objectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant::7.1 - Per a 2030, garantir l’accés universal a serveis d’energia assequibles, confiables i modernsObjectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant::7.2 - Per a 2030, augmentar substancialment el percentatge d’energia renovable en el conjunt de fonts d’energiaObjectius de Desenvolupament Sostenible::7 - Energia Assequible i No Contaminant::7.3 - Per a 2030, duplicar la taxa mundial de millora de l’eficiència energèticaObjectius de Desenvolupament Sostenible::2 - Fam zeroObjectius de Desenvolupament Sostenible::8 - Treball Decent i Creixement EconòmicObjectius de Desenvolupament Sostenible::10 - Reducció de les DesigualtatsObjectius de Desenvolupament Sostenible::12 - Producció i Consum Responsable
Design and implementation of a CMOS-technology digital system for an image sensor
No full textThe project presents the design of a digital control block called DSIS, intended to be integrated into a CMOS image sensor capable of acquiring depth images. The block generates two timing-configurable signals which end up in analog blocks: one for the emission of a light pulse and another for the reception of the reflected pulse. The design has been implemented in Verilog at RTL level, synthesized in a 180 nm CMOS technology, and integrated into a higher-level digital system. The solution offers programmability of both delay and pulse width, operating at 200 MHz, and has been validated through functional simulations and static timing analysis at the target frequency.El projecte presenta el disseny d’un bloc de control digital anomenat DSIS, destinat a integrar-se en un sensor d’imatge CMOS capaç d’adquirir imatges de profunditat. El bloc genera dos senyals temporalment configurables destinades a blocs analògics: un per l’emissió d’un pols de llum i l’altre per la recepció del pols reflectat. El disseny s’ha implementat en Verilog a nivell RTL, sintetitzat en una tecnologia CMOS de 180 nm i integrat en un sistema digital superior. La solució ofereix programabilitat del retard i la durada dels senyals treballant a 200 MHz, verificades amb simulacions funcionals i amb l’anàlisi temporal estàtic del bloc a la freqüència desitjada.El proyecto presenta el diseño de un bloque de control digital denominado DSIS, destinado a integrarse en un sensor de imagen CMOS capaz de adquirir imágenes de profundidad. El bloque genera dos señales temporalmente configurables destinadas a bloques analógicos: una para la emisión de un pulso de luz y otra para la recepción del pulso reflejado. El diseño se ha implementado en Verilog a nivel RTL, sintetizado en una tecnología CMOS de 180 nm e integrado en un sistema digital superior. La solución ofrece programabilidad del retardo y de la duración de las señales, funcionando a 200 MHz, verificado mediante simulaciones funcionales y análisis temporal estático del bloque a la frecuencia deseada
Patrimoni rural en risc: guia per a la diagnosi i intervenció en els masos del Cap de Creus
No full textEl present treball examina les causes i els processos de degradació dels masos del Cap de Creus, amb especial atenció als municipis de Llançà, Port de la Selva, Cadaqués i Roses. L’objectiu principal és identificar els factors que han conduït aquestes construccions a l’estat de ruïna actual i plantejar línies de conservació compatibles amb el context del Parc Natural.
La recerca combina una revisió documental i històrica amb un treball de camp. D’una banda, s’han analitzat fonts bibliogràfiques que contextualitzen l’origen i l’evolució de les masies catalanes, des de l’edat mitjana fins al seu declivi contemporani, marcat per la industrialització, l’èxode rural i els canvis legislatius del segle XX. De l’altra, s’han estudiat nou masos seleccionats d’entre els trenta-un inventariats per Arnald Plujà a Els masos perduts del Cap de Creus (2016). Aquests han estat documentats gràficament i planimètricament amb l’objectiu de determinar-ne l’estat actual, les tipologies estructurals i les principals patologies constructives.
Els resultats indiquen que la degradació és el resultat de la interacció de diversos factors. Entre els ambientals sobresurten la tramuntana, les pluges torrencials i la humitat, que acceleren l’erosió dels paraments. Els factors estructurals, com ensorraments de cobertes i despreniments de murs, s’acumulen progressivament, mentre que els moviments de terreny afecten especialment els masos situats en fort pendent. S’hi afegeixen, finalment, els condicionants socials i econòmics vinculats a l’abandonament, la pèrdua de rendibilitat agrícola i les restriccions normatives del parc.
Tot i la situació generalitzada de degradació, els exemples de masos rehabilitats —sovint destinats a usos turístics i vinícoles— evidencien el potencial de recuperació d’aquest patrimoni. El treball conclou que els masos del Cap de Creus constitueixen un llegat arquitectònic i cultural de gran rellevància, i que la seva preservació ha de ser considerada una estratègia fonameAward-winnin
Una Escuela dispersa : conjunto pedagógico a partir de la huella agrícola de Arenys de Mar
No full textEste proyecto parte del análisis del suelo no urbanizable de protección en Arenys de Mar, en la comarca del Maresme, como punto de partida para definir una propuesta educativa arraigada al territorio. El objetivo es construir una escuela que actúe como infraestructura mediadora entre las necesidades del municipio y las dinámicas del paisaje protegido, situándose en la periferia urbana, en contacto directo con zonas agrícolas, forestales y cursos de agua que estructuran el terreno.
El estudio previo identifica patrones físicos y funcionales del territorio: bancales, terrazas, márgenes, caminos y restos de arquitecturas rurales en desuso, como masías, invernaderos o almacenes agrícolas. A partir de estos elementos, la propuesta plantea no tanto ocupar el terreno como reactivarlo, adaptándose a su topografía, usos pasados y condiciones ambientales. Los espacios educativos se distribuyen sobre plataformas existentes, evitando grandes movimientos de tierra. Se priorizan sistemas constructivos reversibles y materiales de bajo impacto, que permitan mantener la vocación agrícola del lugar. El conjunto se organiza como una red de espacios interiores y exteriores, donde el aprendizaje se extiende más allá del aula y se vincula directamente con el entorno. Más allá de su función escolar, el proyecto se entiende como una infraestructura pública que activa el territorio sin transformarlo en sentido urbanizador. La huella que deja es mínima y reversible: caminos de sauló, reforestación, mejora del drenaje del Rial Llarg y refuerzo de la biodiversidad. Si el uso educativo cesara, el terreno podría volver a ser agrícola sin dificultad. Así, la escuela no solo responde a una necesidad local, sino que propone una forma alternativa de habitar el suelo protegido, compatible con su valor productivo, ecológico y cultural, desde una lógica educativa y de cuidado del paisaje
Disseny d’un joc per promoure la formació STEAM entre l’alumnat de secundària
No full textEl projecte se centra a desenvolupar un joc de taula destinat als estudiants de secundària amb l’objectiu principal de fomentar l’ensenyament i l’interès per les branques STEAM (Ciència, Tecnologia, Enginyeria, Art i Matemàtiques), i a més, potenciar i motivar a les noies a enfocar els seus estudis superiors en un àmbit científic i tecnològic, fins al moment pràcticament masculí. El joc en qüestió, Era de l’Enginy, s’ha dissenyat amb la finalitat de fomentar les vocacions STEAM i motivar als estudiants que acabin cursant aquestes matèries en estudis superiors. Per assolir aquests objectius, s’ha dut a terme una anàlisi de mercat i d’usuari, tal com indica el Design Thinking, per conèixer les tendències actuals del mercat i les necessitats dels estudiants de secundària. S’han explorat diverses opcions en la fase d’ideació per tal de trobar la proposta que millor s’adapta a les necessitats definides pel projecte. Mitjançant la ludificació, s’aposta per l’ensenyament de les cinc branques STEAM, inspirades en cinc figures històriques femenines referents: Frida Kahlo, Hedy Lamarr, Rosalind Franklin, Katherine Johnson i Ada Lovelace. El producte final és un joc de tipus Escape Room en tamany reduït, en una capsa principal on s’amaguen tots els reptes del joc, els codis a desxifrar, i les científiques a trobar. Els resultats obtinguts en el testatge dels reptes del joc mostren una bona acollida per part dels estudiants al concepte desenvolupat, posant en manifest el potencial del joc com a eina pedagògica d’ensenyament en STEAM. Era de l’Enginy es presenta com una proposta innovadora i viable que integra disseny, educació i cooperació, tenint en compte tant l’impacte social com ambiental de la proposta final.El proyecto se focaliza en desarrollar un juego de mesa destinado a los estudiantes de secundaria con el objetivo principal de fomentar la enseñanza y el interés de las ramas STEAM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Arte y Matemáticas) y, además, potenciar y motivar a las chicas a enfocar sus estudios superiores en un ámbito científico y tecnológico, hasta el momento prácticamente masculino. El juego en cuestión, Era de l’Enginy, se ha diseñado con la finalidad de fomentar las vocaciones STEAM y motivar a los estudiantes a que acaben cursando estas materias en estudios superiores. Para lograr los objetivos, se ha realizado un análisis de mercado y de usuario, tal como indica el Design Thinking, para conocer las tendencias actuales del mercado y las necesidades de los estudiantes de secundaria. Se han explorado varias opciones en la fase de ideación para encontrar la propuesta que mejor se adapta a las necesidades definidas para el proyecto. Mediant la ludificación, se apuesta para la enseñanza de las cinco ramas STEAM, inspiradas en cinco figuras históricas femeninas referentes: Frida Kahlo, Hedy Lamarr, Rosalind Franklin, Katherine Johnson y Ada Lovelace. El producto final es un juego de tipo Escape Room en tamaño reducido, en una caja principal donde se esconden los retos del juego, los códigos a descifrar y las científicas a encontrar. Los resultados obtenidos en el testaje de los retos del juego muestran una buena acogida por parte de los estudiantes al concepto desarrollado, manifestando el potencial del juego como herramienta pedagógica de enseñanza en STEAM. Era de l’Enginy se presenta como una propuesta innovadora y viable que integra diseño, educación y cooperación, considerando tanto el impacto social como el ambiental de la propuesta final.The project focuses on the development of a board game aimed to secondary school students, with main objective of promoting education and interest in STEAM fields (Science, Technology, Engineering, Arts and Mathematics). At the same time, encourage and inspire girls to take further studies in scientific and technological disciplines, areas that have been predominantly male until the moment. The game, Era de l’Enginy, has been designed to promote STEAM vocations and motivate students to consider these fields for their academic future. To achieve these goals, a market and user analysis was carried out, just focusing on the Design Thinking methodology, to understand current market trends and specific needs of secondary school students. Varius design alternatives were explored during the ideation phase to identify the most suitable proposal considering the project’s goal. Through gamification, the project promotes the teaching of the five STEAM disciplines, each linked to an historical female figure: Frida Kahlo, Hedy Lamarr, Rosalind Franklin, Katherine Johnson and Ada Lovelace. The final product is a compact escape room game, contained in a main box where all the challenges of the game, codes to crack, and hidden scientists are placed. The testing phase of the game’s challenges revealed a positive reception among students, demonstrating the game’s potential as an effective educational tool to teach STEAM. Era de l’Enginy is presented as an innovative and viable proposal that integrates design, education and cooperation, while considering the social and environmental impact of the final product
Dimensionament d’un sistema de digestió anaeròbia per al tractament de la fracció orgànica dels residus municipals de l’Ecoparc 4
No full textThis study is part of Ecoparc 4, which is a waste treatment plant in the Barcelona Metropolitan Area that is managed by the company PreZero. Currently, the organic fraction of municipal waste (OFMSW) received by the plant is treated through a composting process. The main objective of the work has been to design an anaerobic digestion system for its treatment, as this alternative, in addition to ensuring efficient and sustainable waste management, allows green energy to be obtained in the form of biogas, adding value to the current system. To achieve this, a comprehensive data analysis was carried out to determine the physicochemical characteristics of the FORM and establish the appropriate design capacity for the plant. Subsequently, three commercial anaerobic digestion technologies (BTA, Dranco, and Valorga) were selected, for which the operational parameters, products generated, energy benefits, and corresponding mass balances were calculated. The results show that all alternatives are technically feasible. However, the BTA technology has been ruled out due to its technical complexity and high water consumption. Both the Dranco and Valorga systems have proven suitable for the plant's conditions; however, although Dranco technology produces more biogas, its high energy consumption reduces the net profit. Consequently, the Valorga system offers a more favorable overall performance and greater scope for future optimization, making it the most recommended option for treating OFMSW at Ecoparc 4.Aquest estudi s'ubica a l'Ecoparc 4, una planta de tractament de residus de l'Àrea Metropolitana de Barcelona gestionada per l'empresa PreZero. Actualment, la fracció orgànica dels residus municipals (FORM) que rep la planta es tracta mitjançant un procés de compostatge. L'objectiu principal del treball ha estat dimensionar un sistema de digestió anaeròbia per al seu tractament, ja que aquesta alternativa, a més de garantir una gestió eficient i sostenible dels residus, permet obtenir energia verda en forma de biogàs, aportant un valor afegit que el sistema actual no disposa. Per assolir-ho, s'ha dut a terme una anàlisi exhaustiva de dades per determinar les característiques fisicoquímiques de la FORM i establir la capacitat de disseny adequada per a la planta. Posteriorment, s'han seleccionat tres tecnologies comercials de digestió anaeròbia (BTA, Dranco i Valorga), de les quals s'han calculat els paràmetres operacionals, els productes generats, el benefici energètic i els balanços de massa corresponents. Els resultats mostren que totes les alternatives són tècnicament viables. Tanmateix, la tecnologia BTA s'ha descartat per la seva complexitat tècnica i el gran consum d'aigua associat. Tant el sistema Dranco com el Valorga han resultat adequats per a les condicions de la planta, no obstant això, tot i que la tecnologia Dranco presenta una major producció de biogàs, el seu elevat consum energètic redueix el benefici net. En conseqüència, el sistema de DA Valorga ofereix un rendiment global més favorable i un major marge d'optimització futura, fet que el posiciona com l'opció més recomanable per al tractament de la FORM a l'Ecoparc 4.Este estudio se enmarca en el Ecoparc 4, una planta de tratamiento de residuos del Área Metropolitana de Barcelona gestionada por la empresa PreZero. Actualmente, la fracción orgánica de los residuos municipales (FORM) que recibe la planta se trata mediante un proceso de compostaje. El objetivo principal del trabajo ha sido dimensionar un sistema de digestión anaeróbica para su tratamiento, ya que esta alternativa, además de garantizar una gestión eficiente y sostenible de los residuos, permite obtener energía verde en forma de biogás, aportando valor añadido al sistema actual. Para lograrlo, se ha llevado a cabo un análisis exhaustivo de datos con el fin de determinar las características fisicoquímicas de la FORM y establecer la capacidad de diseño adecuada para la planta. Posteriormente, se han seleccionado tres tecnologías comerciales de digestión anaeróbica (BTA, Dranco y Valorga), de las cuales se han calculado los parámetros operacionales, los productos generados, el beneficio energético y los balances de masa correspondientes. Los resultados muestran que todas las alternativas son técnicamente viables. Sin embargo, la tecnología BTA se ha descartado debido a su complejidad técnica y al elevado consumo de agua asociado. Tanto el sistema Dranco como el Valorga han resultado adecuados para las condiciones de la planta; no obstante, aunque la tecnología Dranco presenta una mayor producción de biogás, su alto consumo energético reduce el beneficio neto. En consecuencia, el sistema Valorga ofrece un rendimiento global más favorable y un mayor margen de optimización futura, lo que lo posiciona como la opción más recomendable para el tratamiento de la FORM en el Ecoparc 4.Objectius de Desenvolupament Sostenible::9 - Indústria, Innovació i InfraestructuraObjectius de Desenvolupament Sostenible::9 - Indústria, Innovació i Infraestructur