57502 research outputs found
Sort by
Molecular and physiological analyses of DOF/TCP factors in Systemic Nitrogen Signaling in Arabidopsis
No full textNitrate is an essential macronutrient and signal molecule that regulates the expression of a number of genes involved in plant growth, distribution and crop productivity. However, it is usually limiting in most of the ecosystems, due a multiple biotic and abiotic factors like microbial activity, water leaching and soil erosion. Nitrate is also a signal molecule that regulates the expression of a variety of genes that modulate many aspects of metabolism, growth and plant development. However, the availability of nitrate in the soil is mostly heterogeneous in space and time. For this reason, root plants evolved the ability to forage for nitrogen (N) in low-N conditions, growing longer primary and lateral roots to find nutrients in the surrounding area but specifically in nutrient-rich zones (local signaling). This phenomenon is enhanced when limited internal nutrient availability (systemic signaling). Indeed, plants sense changes in their nutritional status and respond to these by adjusting the growth and development of their roots. This adaptative response in plants relies on dual regulation of local and long-distance (systemic) N signaling. It has been described that small peptides like C-TERMINALLY ENCODED PEPTIDEs (CEPs) and CEPDS and phytohormone cytokinin are important components of N systemic signaling.
In this work, we investigate the role of the CDF transcription factors in plant responses to N availability. It has been shown that CDF3 expression levels change in response to N treatments. Phenotypic analyses of different CDF3 loss- and gain- of function lines revealed that CDF3 exhibit important effects in root architecture and plant growth under different N treatments.
Root elongation assays in homogenous and heterogeneous N conditions of loss-of-function Arabidopsis mutants of CDF3 showed normal primary and lateral root growth on homogenous nitrate media but impaired in preferential lateral root growth (root foraging) on heterogeneous media in split-root plates. Consistently, the expression levels of the nitrate transporter NRT2.1 and nitrite reductase NiR1 genes, N systemic molecular markers, are altered in the cdf3 plants.
Phenotypic and genetic analysis of performed with multiple mutants obtained among CDF3 and NRT1.1 and TCP20 components involved in N systemic signaling, have shown that CDF3 gene is downstream of NRT1.1 in the N systemic pathway, and that CDF3 and TCP20 play an important, but different role, in response to nitrate. Comparative transcriptomic analysis of roots of cdf3-1 and tcp20-1 plants grown under split root conditions indicated that both factors regulated independent groups of genes in the N demand signaling but partially overlapping groups of genes in the N supply pathway. Among them it was identified a group of genes involved in cytokinin metabolism (IPTs, CKXs, ABCG) as well as a group of CEPD glutaredoxins (CEPDL1, ROXYs), thus suggesting that both transcription factors may play a significant role in N systemic signaling trough both components. Notably, root length assays showed that cdf3 and tcp20 mutants are insensitive to tZ suggesting both factors play a role in CK-mediated systemic signaling, All these results indicate that CDF3 plays a key role in the N systemic signaling pathway that controls nitrate foraging by roots and suggest that it could be a tool to improve nutrient use efficiency (NUE) in crops.
RESUMEN
El nitrato es un macronutriente esencial y una molécula señalizadora que regula la expresión de una serie de genes implicados en el crecimiento, la distribución y la productividad de las plantas. Sin embargo, suele ser un elemento limitante en la mayoría de los ecosistemas, debido a múltiples factores bióticos y abióticos como la actividad microbiana, la lixiviación del agua y la erosión del suelo. El nitrato, además es una molécula de señal que regula la expresión de una variedad de genes que modulan múltiples aspectos del metabolismo, el crecimiento y el desarrollo de las plantas. Además, la disponibilidad de nitrato en el suelo es muy compleja debido a que se encuentra mayoritariamente de forma heterogénea en el espacio y el tiempo. Por esta razón, las plantas han desarrollado estrategias para aumentar eficiencia en la búsqueda de nitrógeno (N) en el suelo, entra las que se encuentra el desarrollo de raíces primarias y laterales más largas específicamente en las zonas del suelo ricas en nutrientes. Estas respuestas se ven favorecidas cuando se producen condiciones de limitación de disponibilidad interna de nitrógeno en planta (vías de señalización sistémica). De hecho, las plantas perciben los cambios en estado nutricional en los distintos órganos y responden al mismo ajustando el crecimiento y desarrollo de sus raíces. Esta respuesta adaptativa se basa en la integración de las señales que provienen tanto de vías de señalización de N locales, cerca de la raíz, como de larga distancia (sistémicas) que provienen de los distintos órganos de la planta. En este sentido, se ha descrito que péptidos pequeños C-TERMINALLY ENCODED PEPTIDEs (CEPs), CEP DOWNSTREAM (CEPD) glutaredoxinas y fitohormonas como la citoquinina como componentes importantes de la señalización sistémica de N en plantas.
En este trabajo, se ha analizado el papel de los factores de transcripción CDF y TCP de Arabidopsis en las respuestas de las plantas a la disponibilidad de N. Específicamente, se ha demostrado que los niveles de expresión de CDF3 cambian en respuesta a tratamientos con N. Los análisis fenotípicos de diferentes líneas de función de pérdida y ganancia de CDF3 revelaron que promueve efectos importantes en la arquitectura de la raíz y el crecimiento de la planta bajo diferentes tratamientos de N. Además, ensayos de elongación de la raíz utilizando mutantes de Arabidopsis de pérdida de función para CDF3, mostraron una respuesta de la raíz primaria y lateral similar al control en medios homogéneos de nitrato, pero alterado el crecimiento preferencial de raíces laterales (estrategia de búsqueda de N por la raíz) en medios heterogéneos de N. Consistentemente, los niveles de expresión del transportador de nitrato NRT2.1 y de nitrito reductasa NiR1, reconocidos marcadores moleculares sistémicos de N, están alterados en el mutante cdf3-1. Además, análisis fenotípicos y genéticos realizado con múltiples mutantes obtenidos entre los componentes CDF3, NRT1.1 y TCP20 involucrados en la señalización sistémica de N, ha demostrado que el gen CDF3 se encuentra bajo el control del sensor de Nitrato NRT1.1, y que CDF3 y TCP20 juegan un papel importante, pero diferente, en respuesta a nitrato. En este sentido, análisis transcriptómicos de los mutantes bajo condiciones homogéneas y heterogéneas de disponibilidad de N, mostraron que ambos factores regulan la expresión tanto de grupos comunes como independientes de genes en la vía señalización sistémica de demanda de N, y en la vía de señalización de sistémica desuministro de N. Entre ellos se identificaron grupos de genes involucrados en el metabolismo de citoquininas y distintas glutaredoxinas, lo que sugiere que ambos factores pueden desempeñar un papel importante en la señalización sistémica del N a través de estos componentes
Sistema de medida de la resistencia térmica de termosifones de hasta 10kW
No full textResumen:
El almacenamiento energético es un desafío fundamental en la actualidad, ya que resulta imprescindible para incrementar la penetración de fuentes de energía renovable en las redes eléctricas. En este contexto, se propone el concepto de una batería basada en el calor latente de silicio, desarrollada en el Instituto de Energía Solar, que presenta dos ventajas clave: una alta densidad energética en términos de kilovatios-hora por unidad de volumen, y el uso de un material abundante y económico como el silicio.
La batería se configura como un sistema híbrido que genera electricidad mediante células termofotovoltaicas y aprovecha el calor residual. Es esencial extraer el calor de la batería, el cual alcanza temperaturas de hasta 1200 ºC, y transferirlo a un intercambiador de calor de baja o media temperatura. Para cumplir con este requisito, el diseño actual de la batería incorpora termosifones, que son dispositivos especialmente diseñados para facilitar la transferencia de calor.
El presente proyecto fin de grado (PFG) se centra en la caracterización de la resistencia térmica de termosifones con capacidad de hasta 10 kW. La resistencia térmica es un parámetro crucial para evaluar el desempeño y la eficiencia de los termosifones en la extracción y transferencia de calor. La medición de dicha resistencia se llevará a cabo mediante un sistema de medida diseñado específicamente para este propósito.
El sistema de medida consta de un baño de agua caliente en el que se introduce el evaporador del termosifón, mientras que un enfriador chiller se conectar al condensador del termosifón para extraer el calor. Un sistema de control regula la potencia calorífica aplicada entre 0 y 10 kW, y un conjunto de sensores y sistema de adquisición de datos miden las magnitudes de interés, principalmente la diferencia de temperatura entre la entrada y la salida del termosifón. Además, se emplea un caudalímetro para medir el flujo de fluido térmico que enfría el condensador. Mediante el análisis de los datos obtenidos, se determinará la resistencia térmica de los termosifones y se evaluará su desempeño en términos de transferencia de calor.
En resumen, este proyecto se enfoca en generar un banco de pruebas para la caracterización de termosifones con el objetivo de comprender y mejorar su capacidad para extraer calor desde una batería basada en el calor latente de silicio. El sistema de medida utilizado permitirá obtener datos precisos sobre la resistencia térmica de los termosifones, lo cual contribuirá al desarrollo de sistemas de almacenamiento energético más eficientes y viables para aumentar la penetración de fuentes renovables en la red eléctrica.
Abstract:
Energy storage is a key challenge today that is essential to increase the penetration of renewable energy sources in electricity grids. In this context, the concept of a battery based on the latent heat of silicon, developed at the Solar Energy Institute, is proposed, which has two fundamental advantages: a high energy density in terms of kilowatt-hours per volume unit, and the use of an abundant and inexpensive material such as silicon.
The battery is configured as a hybrid system that generates electricity through thermophotovoltaic cells and takes advantage of the residual heat. It is essential to extract the heat from the battery, which reaches temperatures of up to 1200 degrees Celsius, and transfer it to a low or medium heat exchanger. To meet this requirement, the current battery design incorporate a thermosiphon, a device specially designed to facilitate heat transfer.
This Final Degree Project (PFG) focuses on the characterization of the thermal resistance of thermosiphons with a capacity of up to 10 kW. Thermal resistance is a crucial parameter for evaluating the performance and efficiency of thermosiphons in heat extraction and heat transfer. The measurement of thermal resistance shall be carried out by means of a measurement system specifically designed for this purpose.
The measurement system consists of a hot water bath in which the thermosiphon evaporator is inserted, while a chiller is connected to the thermosiphon condenser to extract the heat. A control system regulates the heat power applied between 0 and 10 kW, and a set of sensors and a data acquisition system measure the magnitudes of interest, mainly the temperature difference between the thermosiphon inlet and outlet. In addition, a flow meter is used to measure the thermal fluid flow through the thermosiphons. By analyzing the data obtained, the thermal resistance of the thermosiphons will be determined and their performance in terms of heat transfer will be evaluated.
In summary, this project focuses on generating a test bench for the characterization of thermosiphons with the aim of understanding and improving their ability to extract heat from a battery based on the latent heat of silicon. The measurement system used will provide accurate data on the thermal resistance of thermosiphons, which will contribute to the development of more efficient and viable energy storage systems to increase the penetration of renewable sources in the electricity grid
Sistema de adquisición de datos para localización de fuentes sonoras - hardware
No full textResumen:
Se cree comúnmente que tener un micrófono es básicamente todo lo que se necesita cuando se trata de procesamiento de audio. Sin embargo, en términos de localización de fuente sonoras, este no es el caso, debido a que se requiere tener más de un micrófono si se quiere tener referencia espacial.
Además, todo este audio capturado por los micrófonos se utiliza luego como datos. Cada par de micrófonos está conectado a una Raspberry Pi, denominada “esclavo 1” y “esclavo 2”. Ambos esclavos enviarán, a través de Bluetooth Low Energy, los datos recopilados a otra Raspberry Pi, llamada "maestro". Estos dos nombres (maestro y esclavo) se eligen debido a sus funciones.
En otras palabras, los esclavos simplemente escucharán la fuente de sonido y captarán el audio a través de los micrófonos. Después, se lo enviarán al maestro. Gracias a este audio capturado y a un algoritmo que implementa el maestro, podemos localizar la ubicación de la fuente del sonido.
En cuanto al hardware, una Raspberry Pi es un ordenador pequeño y barato, y por lo tanto tiene sus componentes principales: un procesador dedicado, memoria y un sistema operativo. [1] Debido a su pequeño tamaño, la Raspberry Pi es, de hecho, ideal para ocultarla en el lugar de uso, ya que el entorno no se ve afectado visualmente. En relación al Bluetooth utilizado, no es el que utilizan los smartphones, sino Bluetooth Low Energy (BLE). Como sugiere su nombre, utiliza menos energía que el Bluetooth estándar, aún funcionando en la misma banda de frecuencia. Por esa razón, BLE permite que la vida útil de la batería del dispositivo dure mucho más al estar constantemente en “modo suspendido", a menos que se inicie una conexión. [2]
A modo de resumen, en este proyecto se ha examinado el método mediante el cuál, las Raspberry Pis consigan intercambiar archivos de audio en una comunicación inalámbrica, utilizando Bluetooth Low Energy para aumentar la duración de su batería.
Además, estos archivos de audio son grabados por unos micrófonos conectados a dos Raspberry Pi “esclavas”. Esta combinación permite que la Raspberry Pi “maestra” detecte la localización de la fuente sonora, que es el objetivo principal del proyecto, a través de un algoritmo implementado en su procesador
En concreto, este proyecto tratará la parte HARDWARE, mientras que la parte SOFTWARE se describirá en otro proyecto paralelo. Ambos forman el proyecto final: sistema de adquisición de datos para localización de fuentes sonoras.
Abstract:
It is commonly believed that having a microphone is basically all you need when it comes to audio processing. Nevertheless, in terms of sound source location, this is not the case. It is required to have more than one microphone to have a space reference.
Moreover, all this audio generated by the microphones, is then used as data. Each pair is connected to one Raspberry Pi, called “slave 1” and “slave 2”. Both slaves will send, via Bluetooth Low Energy, the data collected to yet another Raspberry Pi, called “master”. These two names (master and slave) are chosen owing to its functions.
In other words, slaves will simply be hearing the sound source and picking up the audio through the microphones, thanks to this audio and an algorithm the master implements, it is possible to trace it back to the sound source location.
With regard to hardware, a Raspberry Pi is a small and cheap computer, and therefore it has its main components: a dedicated processor, memory, and an operating system. [1] Due to its small size, the Raspberry Pi is, in fact, ideal to hide it in the place to be used, since the environment is not visually modified. In relation to the Bluetooth used, it is not the one used by the smartphones, but Bluetooth Low Energy (BLE). As its name hints at, it uses less power than the standard Bluetooth while still operating over the same frequency band. For that reason, BLE allows for the life of the device’s battery to last far longer by constantly being on a “sleep mode”, unless a connection is initiated. [2]
As a way of summarizing, in this project we have examined the way in which Raspberry Pis can exchange audio files in a wireless communication, using Bluetooth Low Energy to increase its battery duration. Furthermore, this audio files are recorded by the microphones connected to both slave Raspberry Pis. Consequently, this combination allows the master Raspberry Pi to detect the sound source location, which is actually the main aim, through an algorithm in its processor.
Specifically, this project will deal with the HARDWARE part, while the SOFTWARE part will be described in another parallel project. Both form the final project: Data acquisition system for sound source localization
Metodología con técnicas no destructivas para la evaluación in situ de propiedades físicas y mecánicas de piezas estructurales de madera de coníferas
No full textEl objetivo principal de esta tesis es mejorar la evaluación de las propiedades mecánicas en estructuras de madera existentes in-situ, a través de la consideración de diferentes objetivos específicos. Se utiliza como material de ensayo un conjunto de 21 pares de madera y 4 piezas adicionales obtenidas de la cubierta del Teatro Real Carlos III de Aranjuez, Madrid. Las dimensiones nominales de las piezas son de 150 x 200 mm2 de sección transversal y hasta 11 m de longitud.
En primer lugar, se investiga la influencia de la variabilidad geométrica de la sección transversal en la estimación del módulo de elasticidad, resistencia y densidad de la madera. Se analiza la variación de estas propiedades en función de la posición en el árbol y su localización en la estructura en obra.
En segundo lugar, se estudia el efecto de la distancia entre los sensores en las mediciones acústicas utilizando equipos comunes de ultrasonidos y ondas de impacto. Se busca encontrar un equilibrio entre el número de mediciones y la precisión de los modelos de predicción, tanto para las mediciones acústicas como para la estimación de la densidad, con el objetivo de reducir costos y mejorar los resultados.
Además, se examina la viabilidad del método de vibración longitudinal en estructuras existentes, comparando diferentes métodos geométricos y evaluándolos en comparación con la clasificación visual aplicada a madera de edificios históricos según la normativa actual para madera aserrada nueva.
Por último, se realiza el estudio de un caso práctico aplicando los procedimientos desarrollados en la presente tesis en un edificio histórico y se propone un esquema abreviado para estimar las propiedades físico-mecánicas en estructuras de madera in-situ.
Los resultados de esta investigación contribuyen al conocimiento y la mejora de la evaluación de estructuras de madera en el contexto histórico y patrimonial.
ABSTRACT
The main objective of this thesis is to enhance the assessment of mechanical properties in existing in-situ timber structures by considering specific objectives. A batch of 21 rafters of timber and 4 additional pieces obtained from the roof of the Royal Theatre Carlos III in Aranjuez, Madrid, are used as test material. The nominal dimensions of the pieces are 150 x 200 mm2 in cross-section and up to 11 m in length.
Firstly, the influence of geometric variability in the cross-section is investigated to estimate the modulus of elasticity, strength, and density of the timber. The variation of these properties is analysed based on the position within the tree and their location within the structure in-situ.
Secondly, the effect of sensor distance in acoustic measurements using commonly used ultrasonic and impact wave devices is studied. The aim is to find a balance between the number of measurements and the accuracy of prediction models for acoustic measurements and density estimation, with the objective of reducing costs and improving results.
Additionally, the viability of the longitudinal vibration method in existing structures is examined by comparing different geometric methods and evaluating them in relation to visual strength grading applied to timber in historical buildings according to current regulations for new sawn timber.
Finally, a practical case study is conducted by applying the developed procedures in this thesis to a historical building, and an abbreviated framework for estimating physical-mechanical properties in in-situ timber structures is proposed.
The outcomes of this research contribute to the knowledge and improvement of the evaluation of timber structures within the historical and heritage context
Analytical Investigation on Labyrinth Seal Flutter
No full textThis thesis presents an analytical study on the flutter of labyrinth seals. It has been proved that seals have a strong influence on the dynamic behaviour of both turbines and compressors and that the unsteady forces generated in the seals can potentially cause severe aeroelastic instabilities. Despite of this the most of the studies on labyrinth seals are focused on the steady characteristics due to efficiency reasons. Nowadays the aeroelastic problems related to the seals still not fully understood and a deeper knowledge on the flutter mechanism of labyrinth seals is needed. For that aim, an analytical model to describe the flutter onset on labyrinth seals is the subject of this thesis. An existent model for seal flutter has been extended including more physics and number of conclusions have been drawn by means of a thorough examination of the parameters involved in the model. The model not only provides a unified framework reconciliating the classical stability criteria for the stability, but also delivers an explicit expression for the work-percycle of a two-fin rotating seal. All the existing and well-established engineering trends are contained in the model and more accurate and generic stability limits including new dimensionless parameters are derived.
The literature on seal flutter is relatively scarce. A review of the most relevant studies on seal instabilities, as well as their respective conclusions and shortcomings, is provided in Chapter 1. The Chapter includes also a brief characterization of the critical parameters involved in the stability and the description of a novel seal flutter test rig designed in the context of the ARIAS project, which set the stage for this research.
The analytical formulation for the seal flutter is presented in Chapter 2. The original CV model was intended as a conceptual model for understanding the effect of different geometric parameters on the seal stability comprehensively, providing qualitative trends for seal flutter stability. However, the quantitative evaluation of seal flutter, and the comparison of the CV model with detailed unsteady numerical simulations or experimental data, require including additional physics. The hypothesis of isentropic perturbation has been replaced with the energy equation. The kinetic energy generated in the inlet gap is not dissipated entirely in the inter-fin cavity of straight-through labyrinth seals, and part is recovered in the downstream knife. This mechanism has been added to the model. The new model proposes also explores the effect, previously neglected, of high clearance variations on the stability showing that for large vibration amplitudes nonlinearities alter the stability limit.
The stability prediction of the analytical model has been compared with the results of the CFD simulations obtained by a frequency domain Linearised Navier-Stokes Solvers. The main principles and features of this kind of solvers are presented in Chapter 3.
The analytical model has been therefore validated by performing a large set simulations involving a wide range of operating conditions in Chapter 4. The stability maps highlights the high sensitivity of the seals to the differential gapping. The simulations has been performed by varying independently the position of the support, the nodal diameter and the frequency of the seal in order to change the non-dimensional parameters involved in the expression of the non-dimensional work-per-cycle. The comparison shows an excellent agreement in the whole operating conditions tested demonstrating that the analytical model is able to predict qualitatively and also quantitatively the stability of seals.
The effect on the stability of the labyrinth seal in the tip-shrouds of turbine rotors has not been assessed before. In order to increase the understanding on the contribution of the labyrinth seal on the overall stability of a turbine blade, in Chapter 5 a shrouded turbine rotor blade, representative of a modern gas turbine, is numerically tested and the contributions to the work-per-cycle of the aerofoil and the tip-shroud are clearly identified. It turns out that including the tip shroud significantly changes the stability prediction of the rotor blade.
Finally in Chapter 6, the predictions of an analytical model for seal flutter have been compared for the first time with the experimental data of a rotating multi-cavity labyrinth seal test rig. The experiments were conducted to assess the flutter inception in a large set of operating conditions by varying the rotational speed and the total pressure ratio across the seal. The sensitivity of the stability to the clearance variation is also studied for straight-through configurations. To reduce the uncertainty on the comparison, a set of 3D steady RANS simulations is performed and the steady characteristics of the seal are used to inform the flutter model. The effect of the rotation and of the static deformations due to the pressure difference across the seal has been studied by generating a set of numerical models with geometrical gap differences. For all the operating conditions, the model results to be able in predicting the unstable mode observed in the experiments.
An important number of novel results are presented in this thesis, regarding the impact of many physical parameters on the stability of the seals. A new stability criterion which includes the most relevant physics is presented, and an expression in closed form is derived. The model has been successfully validated against CFD simulations, and represents an important leap compared to state-of-the-art industrial methodologies in the seal flutter predictions. This approach, being completely affordable in an industrial context, represents a valid tool that can be used by aeroengine manufacturers in the design-phase.
RESUMEN
Esta tesis presenta un estudio analítico sobre el flameo de los sellos laberínticos. Se ha demostrado que los sellos tienen una fuerte influencia en el comportamiento dinámico tanto de turbinas como de compresores y que las fuerzas generadas en los sellos pueden causar severas inestabilidades aeroelásticas. A pesar de esto, la mayoría de los estudios sobre sellos laberínticos se centran en las características del campo estacionario por razones de eficiencia. En la actualidad, los problemas aeroelásticos relacionados con los sellos aún no se comprenden por completo y se necesita un conocimiento más profundo del mecanismo de flameo de los sellos laberínticos. Esta es la razón principal de este trabajo, desarrollar un modelo analítico para predecir el flameo de sellos. A este fin, se ha extendido un modelo existente para el flameo del sello incluyendo más física y se han extraído varias conclusiones mediante un examen exhaustivo de los parámetros involucrados en el modelo. El modelo no solo proporciona un marco unificado que reconcilia los criterios de estabilidad clásicos, sino que también ofrece una expresión explícita para el trabajo por ciclo para un sello de dos dientes. Todas las tendencias existentes de ingeniería están contenidas en el modelo y ademas se derivan unos límites de estabilidad más precisos y genéricos, incluyendo nuevos parámetros adimensionales.
La literatura sobre el flameo de sello es relativamente escasa. En el Capítulo 1 se proporciona una revisión de los estudios más relevantes sobre las inestabilidades de los sellos, así como sus principales conclusiones. El Capítulo incluye también una breve caracterización de los parámetros críticos involucrados en la estabilidad y la descripción de un banco de ensayo experimental para sello que se desarrollo en el contexto del proyecto ARIAS, que sentó las bases para esta investigación.
La formulación analítica del modelo para el flameo de sello se presenta en el Capítulo 2. El modelo CV original fue pensado como un modelo conceptual para comprender el efecto de diferentes parámetros geométricos en la estabilidad del sello, proporcionando tendencias cualitativas para la estabilidad. Sin embargo, la evaluación cuantitativa del fenomeno y la comparación del modelo CV con simulaciones numéricas detalladas o datos experimentales requieren la inclusión de física adicional. La hipótesis de perturbaciones isoentrópicas del la formulación originaria ha sido reemplazada por la ecuación de la energía. La energía cinética generada en la ranura de entrada no se disipa por completo en la cavidad entre los dientes del sello, parte de ella se recupera en el diente aguas abajo. Este mecanismo se ha añadido al modelo. El nuevo modelo que se propone también explora el efecto, previamente ignorado, de las altas variaciones de las ranuras en la estabilidad, mostrando que para grandes amplitudes de vibración, las no linealidades alteran el límite de estabilidad.
La predicción de estabilidad del modelo analítico ha sido comparada con los resultados de las simulaciones CFD obtenidas por un solutor linealizado en el dominio de la frecuencia de las ecuaciones de Navier-Stokes. Los principales características de este código se presentan en el Capítulo 3.
Por lo tanto, el modelo analítico ha sido validado mediante la realización de un gran conjunto de simulaciones que involucran una amplia gama de condiciones operativas en el Capítulo 4. Los mapas de estabilidad resaltan la alta sensibilidad de los sellos hacia las diferencias de gaps. Las simulaciones se han realizado variando independientemente la posición del soporte, el diámetro nodal y la frecuencia del sello para cambiar los parámetros adimensionales involucrados en la expresión del trabajo por ciclo adimensional. La comparación muestra una excelente concordancia en todas las condiciones de operación probadas demostrando que el modelo analítico es capaz de predecir cualitativamente y también cuantitativamente la estabilidad de los sellos.
El efecto en la estabilidad del sello laberíntico en las puntas de los rotores de turbinas nunca ha sido considerado. Con el fin de aumentar la comprensión sobre la contribución del sello laberíntico a la estabilidad general de un álabe de turbina, en el Capítulo 5 se evalúa numéricamente un álabe de rotor de turbina, representativo de una turbina de gas moderna, y se analizan las contribuciones al trabajo por ciclo del perfil aerodinámico y del sello puesto en la punta del alabe. Resulta que incluyendo el sello en las simulaciones, la predicción de estabilidad del alabe del rotor cambia significativamente.
Finalmente en el Capítulo 6, las predicciones del modelo analítico se compararon por primera vez con los datos experimentales de un banco de pruebas de sellos laberínticos giratorios de múltiples cavidades. Los experimentos se realizaron con el fin de evaluar el inicio del flameo en un gran conjunto de condiciones operativas variando la velocidad de rotación y el ratio de presión total. Para reducir la incertidumbre en la comparación, se realiza un conjunto de simulaciones RANS 3D y los resultados de las campo estacionario se utilizan para informar el modelo. Se estudió el efecto de la rotación y de las deformaciones estáticas debidas a la diferencia de presión generando un conjunto de modelos numéricos con gaps distintos. Para todas las condiciones de operación, el modelo resulta capaz de predecir el modo inestable observado en los experimentos.
En esta tesis se presenta un número importante de resultados novedosos, juntos al estudio del impacto de muchos parámetros físicos en la estabilidad de los sellos. Se presenta un nuevo criterio de estabilidad que incluye la física más relevante y se deriva una expresión analítica del trabajo per ciclo. El modelo ha sido validado con éxito contra simulaciones CFD y representa un salto importante en comparación con las metodologías industriales de última generación en las predicciones del flameo de sellos. Este enfoque, al ser completamente asequible en un contexto industrial, representa una herramienta válida que pueden utilizar los fabricantes de motores aeronáuticos en la fase de diseño
Procesos, usos y logística del metanol y amoniaco a partir del hidrógeno renovable
No full textEl presente trabajo aborda el estudio de los procesos, usos y logística del metanol y amoniaco producidos a partir de hidrógeno renovable. La utilización de hidrógeno proveniente de fuentes renovables se ha convertido en una alternativa prometedora para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y mitigar el impacto ambiental asociado con las emisiones de gases de efecto invernadero.
En este estudio, se analiza el proceso de producción de hidrógeno renovable mediante tecnologías como la electrólisis del agua utilizando fuentes de energía renovable, como la solar o eólica. Posteriormente, se examina la síntesis de metanol y amoniaco a partir de este hidrógeno renovable, evaluando los diferentes métodos y tecnologías disponibles.
Asimismo, se exploran los diversos usos y aplicaciones del metanol y amoniaco obtenidos de esta manera, tanto en el sector industrial como en el transporte y otros ámbitos. Se analiza su viabilidad y eficiencia en comparación con los combustibles convencionales, y se destacan sus ventajas en términos de reducción de emisiones y sostenibilidad.
Además, se aborda la logística y distribución de estos productos, considerando los desafíos asociados con el transporte y almacenamiento a gran escala, y se proponen posibles soluciones para optimizar su distribución eficiente.
Este trabajo pretende contribuir al conocimiento sobre la producción y utilización de metanol y amoniaco a partir de hidrógeno renovable, destacando su importancia en la transición hacia un futuro más sostenible y respetuoso con el medio ambiente.
ABSTRACT
This thesis addresses the study of processes, uses, and logistics of methanol and ammonia produced from renewable hydrogen. The use of hydrogen derived from renewable sources has become a promising alternative to reduce reliance on fossil fuels and mitigate the environmental impact associated with greenhouse gas emissions.
The study begins by analysing the production process of renewable hydrogen through technologies such as water electrolysis using renewable energy sources like solar or wind power. Subsequently, the synthesis of methanol and ammonia from this renewable hydrogen is examined, evaluating different methods and available technologies.
The various uses and applications of methanol and ammonia obtained in this manner are explored, both in the industrial sector and transportation and other fields. Their viability and efficiency are compared with conventional fuels, emphasizing their advantages in terms of emission reduction and sustainability.
Additionally, the logistics and distribution of these products are addressed, considering the challenges associated with large-scale transportation and storage, and proposing possible solutions to optimize their efficient distribution.
This thesis aims to contribute to the knowledge of methanol and ammonia production and utilization from renewable hydrogen, highlighting their significance in the transition towards a more sustainable and environmentally friendly future
Generación de energía eléctrica a partir del ciclo de Rankine Orgánico para una instalación de uso doméstico
No full textEn este trabajo reuniremos los requisitos necesarios para crear una instalación doméstica, la cual aprovechará la irradiación solar captada por medio de colectores térmicos, para ser aprovechada en el ciclo térmico de Rankine, con la modalidad de contar con un fluido de trabajo orgánico en lugar del agua.
El objetivo de este trabajo es estudiar si al generar potencias eléctricas bajas por parte de la instalación se conseguirá el autoabastecimiento energético para un domicilio durante todo el año.
Abstract:
In this project we will meet the necessary requirements to create a domestic installation, which will take advantage of the solar irradiation, captured by means of thermal collectors, to be used in the Rankine thermal cycle, with the modality of having an organic working fluid instead of water.
The aim of this project is to study whether the generation of low electrical power by the installation will achieve energy self-sufficiency for a home throughout the year
Impacto ambiental y social de la instalación de un parque eólico en Soria, España
No full textLa viabilidad de un parque eólico en una zona concreta no sólo requiere de un estudio del recurso de la zona, hay diversos factores ajenos al recurso que pueden afectar a la futura construcción de este. Por ello, un análisis completo, debe constar de un estudio y conocimiento de dichos factores.
En este proyecto, se realizará el cálculo de recurso eólico y el estudio económico para una zona concreta, en este caso, ubicada en Soria, España. También, se tomará especial atención en los distintos factores sociales y medioambientales que pueden afectar a la hora de sacar adelante el proyecto, como pueden ser el ruido, rutas agrícolas, avifaunia, zonas protegidas…
Abstract
The viability of a wind farm on a specific zone not only requires a study of the resource on that zone, but there are also various factors aside from the resource that can affect directly to the construction of it. Because of this, a complete analysis should have a study and knowledge of this factors.
On this project, the wind resource, and the economic study will be calculated for a specific zone, in this case, it is located at Soria, Spain. Also, special attention will be taken to the social and environmental factors that could affect the future construction of the project, such as noise, animal routes, bird fauna, protected areas
Análisis y diseño de sistemas de dosimetría y espectrometría neutrónica ambiental para instalaciones médicas de hadronterapia
No full textEl desarrollo de tratamientos de hadronterapia más precisos y potentes, como la protonterapia o la terapia con iones de 12C, requiere del empleo de aceleradores de partículas para el tratamiento oncológico de pacientes. Estos tratamientos permiten una mayor focalización de la dosis de radiación en las zonas tumorales, minimizando las dosis sobre los tejidos sanos circundantes. Por tanto, estos tratamientos tienen importantes ventajas sobre la radioterapia convencional, por ejemplo, para el tratamiento oncológico de pacientes pediátricos o para el tratamiento de tumores oculares y cerebrales.
En un contexto de avances internacionales contra el cáncer, en España ya han entrado en operación los dos primeros centros de protonterapia (2019 y 2020), a fin de satisfacer necesidades nacionales e internacionales. La protonterapia es una tecnología cada vez más presente en los países del primer mundo, habiéndose desarrollado importantes proyectos en Europa en los últimos años, como el Centro Nazionale di Adronterapia Oncologica (Italia) o el EBG GmbH MedAustron (Austria).
Como consecuencia del alto nivel de desarrollo tecnológico requerido para la implantación de estas instalaciones de vanguardia, y los altos niveles de radiación presentes en ellas, importantes instituciones han colaborado y prestado tecnología para la implementación de la protonterapia. Algunas de estas importantes instituciones son la European Organization for Nuclear Research o el Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.
La principal radiación secundaria en instalaciones de protonterapia, en términos de protección radiológica, es la radiación neutrónica dispersa consecuencia de las diferentes reacciones nucleares que se pueden dar en estas instalaciones. Principalmente, esta radiación secundaria es consecuencia de las reacciones (p,Xn) que ocurren en los diferentes materiales que componen los sistemas de la instalación y en los pacientes.
En instalaciones convencionales de radioterapia, esta contaminación radiológica consecuencia de la radiación neutrónica dispersa es también relevante, si bien los neutrones alcanzan menores energías que en protonterapia. La dosis ambiental equivalente consecuencia de la radiación neutrónica es altamente variable en función de la energía de los neutrones, tal y como es reportado por la Comisión Internacional de Protección Radiológica.
Como consecuencia de la alta variabilidad anteriormente indicada, el diseño, implementación y uso de sistemas confiables de monitorización de neutrones es necesario en instalaciones radiactivas y nucleares con radiación neutrónica. Estos sistemas cobran especial relevancia en instalaciones con neutrones de altas energías, como los centros de protonterapia y algunas otras instalaciones de hadronterapia (terapias con iones). Esto es consecuencia de los elevados valores que toma la función de conversión de fluencia a equivalente de dosis ambiental para algunas energías de neutrones rápidos, y a la falta en algunas ocasiones de monitores de área de neutrones que puedan detectar y estimar de forma fiable la dosis neutrónica ambiental existente. A esto se debe de añadir que pacientes oncológicos, además del personal de las instalaciones, pueden estar afectados por estos campos de neutrones.
Para este tipo de instalaciones, el uso conjunto de monitores de radiación convencionales y de rango extendido es necesario a fin de asegurar todas las funciones de protección radiológica operacional de las instalaciones.
Esta tesis doctoral tiene como objetivo abordar la problemática anteriormente indicada. De forma transversal, también se pretenden mejorar y expandir los conocimientos actuales a nivel internacional sobre la instrumentación destinada a la medida radiológica ambiental de neutrones en estas instalaciones, tanto desde un punto de vista teórico como operacional.
Para tal propósito, y para abordar la problemática de una forma holística, esta tesis doctoral ha tenido dos vías de trabajo principal en el análisis y diseño de nuevos sistemas: espectrometría y monitorización de área.
En espectrometría neutrónica, en este trabajo se ha diseñado, construido, testado y puesto a punto un nuevo sistema de esferas de Bonner de rango extendido para su aplicación en instalaciones de protonterapia y otras instalaciones con campos neutrónicos de altas energías. Para ello, se ha modificado de forma optimizada el sistema convencional de esferas de Bonner de la Universidad Politécnica de Madrid y se han testado diferentes códigos de deconvolución de espectros de neutrones, para su aplicación en el mencionado sistema de espectrometría.
En monitorización de área, en este trabajo se han caracterizado y analizado diferentes monitores comerciales para su aplicación en protonterapia. Esto ha permitido estimar las necesidades del mercado y la tecnología, y diseñar en esta tesis doctoral un nuevo monitor de área pasivo multi-rango (configuración flexible); el cual ya ha sido construido y caracterizado computacionalmente de forma completa. La función de respuesta a dosis de este monitor ha sido comparada con la de diferentes monitores convencionales y de rango extendido actualmente operativos, presentando buenas características y ventajas en algunos aspectos operacionales.
De forma transversal, en esta tesis doctoral se han identificado, y cuantificado para algunos equipos, las fuentes de incertidumbres más relevantes en la caracterización computacional de sistemas de detección de neutrones de rango extendido: librerías de datos nucleares y modelos físicos. Esto ha permitido determinar las zonas más importantes de trabajo futuro para la mejora de la simulación de dichos equipos.
Adicionalmente, se ha colaborado en la realización de trabajos promovidos y liderados por otros investigadores, a fin de complementar las actividades propias de esta tesis. Entre estas actividades caben destacar aquellas relacionadas con la participación en el desarrollo de nuevos códigos de deconvolución de espectros neutrónicos, las cuales fueron lideradas por el Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (Brasil).
Como conclusión, este trabajo ha permitido dar un paso tecnológico en la protección radiológica operacional en instalaciones de protonterapia. En el mismo, se han diseñado y construido nuevos sistemas de espectrometría y monitorización de área de neutrones de rango extendido. En las fases de diseño de estos equipos, diferentes fuentes de incertidumbre han sido identificadas en el proceso de caracterización computacional de los equipos.
Por último, se ha encontrado que algunos de los desarrollos e ideas analizadas pueden ser empleadas en la protección radiológica operacional de otras instalaciones radiactivas, principalmente aquellas relacionadas con la fusión nuclear.
ABSTRACT
The development of more precise and powerful hadron therapy treatments, such as proton and 12C ion therapies, requires the use of particle accelerators for the cancer treatment of patients. These treatments allow a pinpoint localisation of the radioactive dose in the tumoral areas, minimizing the doses over the healthy surrounding tissues. Therefore, these treatments have important advantages with respect to the conventional radiotherapy, for example for the cancer treatment of kids or for ocular and brain tumours.
In an international context with important advances against cancer, in Spain are already in operational phase the two first proton therapy facilities (2019 and 2020), to give solutions to national and international demands. Proton therapy is each day a more common technology in the first world countries, and several relevant projects have been developed in Europe in the last years, such as Centro Nazionale di Adronterapia Oncologica (Italy) or EBG GmbH MedAustron (Austria).
The large technological levels needed to develop these forefront facilities, and the high radiation levels within them, have promoted the participation of significant institutions in the implementation of this technology, even transferring technology. Some of the most important institutions involved in these projects are the European Organization for Nuclear Research or Istituto Nazionale di Fisica Nucleare.
The main secondary radiation in proton therapy facilities, from the radiological protection point of view, is the stray neutron radiation generated as a consequence of the large number of nuclear interactions in these facilities. This secondary radiation is mainly a consequence of the (p,Xn) nuclear reactions in the materials of the facility systems and in the patients.
In conventional radiotherapy facilities, the radiological contamination due to stray neutron radiation is also relevant, but neutrons have lower energies than in proton therapy. The ambient dose equivalent associated to neutron radiation has a large variability with neutron energy, such as is reported by the International Commission of Radiological Protection.
Due to the large variability aforementioned, the design, implementation and operation of reliable neutron monitoring systems is mandatory in radioactive and nuclear facilities with neutron radiation. These systems are especially important in facilities with high energy neutrons, such as proton therapy centers and some other hadron therapy facilities (ions therapies). This is because of the high values taken by the neutron fluence to ambient dose equivalent conversion function for some energies of fast neutrons, and the lack in some cases of reliable neutron area monitors that can detect and provide a good ambient dose estimation. In addition, it must be considered that the oncological patients and facilities staff can be affected by these neutron fields.
For these facilities, the combined use of conventional and extended-range neutron monitors is needed to assure all the operational radiological protection functions in the facilities.
The objective this doctoral dissertation is to tackle the aforementioned issue. Transversally, in the scope of this work is also to improve and expand the current international knowledges about the neutron instrumentation for the radiological control of these facilities, from a theoretical and operational point of view.
To this aim, and to tackle the issues from a holistic approach, this doctoral thesis has had two main working areas in the analysis and design of new systems: spectrometry and area monitoring.
In neutron spectrometry, in this work a new extended-range Bonner spheres spectrometry system has been designed, built, tested and honed for its application in proton therapy facilities, and other facilities with high energy neutron fields. To this end, the conventional Bonner spheres system of Universidad Politécnica de Madrid has been modified in an optimized way, and different unfolding codes have been tested for its application in this new spectrometry system.
In area monitoring, a set of commercial-off-the-shelf monitors has been characterized and analysed in this work, for its application in proton therapy. This action has allowed identifying the market monitoring and technological needs, and designing, in the scope of this doctoral dissertation, a new multi-range passive neutron area monitor, which has already been built and fully characterized by computational methods. The dose response function of this monitor has been compared with those of some commercial conventional and extended-range monitors, presenting good characteristics and advantages in some operational aspects.
Transversally, in this doctoral thesis the most relevant uncertainty sources for the computational characterization of extended-range neutron detection systems have been identified and quantified for some devices: nuclear data libraries and physics models. This action has allowed identifying the most important areas of future work, for the improvement of the simulation of these devices.
Moreover, several collaborations for the development of works promoted and leaded by other researchers have been carried out, to complement the own activities of this thesis. Between these activities can be highlighted those related to the participation in the development of some new neutron unfolding codes, which were leaded by Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (Brazil).
In conclusion, this work has allowed giving a technological step in the operational radiological protection of proton therapy facilities. In this work, new extended-range neutron spectrometry and area monitoring systems have been designed and built. In the design phases of these systems, several discrepancy sources have been identified in the computational characterization process of the systems.
Finally, it has been found that some of the analysed ideas and developments can be used in the operational radiological protection of other radioactive facilities, such as those related with nuclear fusion
Nuevas Técnicas de Medida Aplicadas a la Edificación
No full textEn la actualidad existe una gran variedad de métodos y equipos de medida que permiten determinar parámetros físicos y químicos de los materiales más empleados en ingeniería. La utilización de sensores de bajo coste se ha convertido así en una alternativa a las tradicionales técnicas de medida, esto ha permitido la modernización del sector de la edificación, posibilitando la monitorización de distintos fenómenos físicos y el estudio de su evolución en tiempo real. Por este motivo, en el presente trabajo de investigación se ha apostado por la adaptación y diseño de diferentes sistemas de medida, para analizar algunas de las propiedades más relevantes que se presentan en los materiales de construcción. Cabe destacar que todos los sensores y equipos de medida presentados en este trabajo son de diseño propio y han permitido adaptar la toma de datos y análisis de información a las necesidades que las diferentes investigaciones planteadas requirieron en su momento. En primer lugar, se han desarrollado distintos equipos para monitorizar la evolución del proceso de fraguado de diferentes materiales conglomerantes de construcción. Es sabido que la relación agua/conglomerante es un factor determinante que condiciona las propiedades físico-mecánicas y posibilidades de aplicación de los materiales de construcción, ya que de ella depende la adecuada hidratación del conglomerante para que la masa final alcance las resistencias deseadas y se obtenga una adecuada trabajabilidad del material para su posterior manipulación. Para llevar a cabo la mediciones de los tiempos de fraguado en las distintas investigaciones planteadas, se han diseñado sistemas de bajo coste basados en sensores resistivos y capacitivos, capaces de cuantificar de manera fidedigna y a tiempo real, la perdida de agua de amasado que se produce en los materiales de construcción mediante la hidratación del conglomerante y la propia evaporación de agua desde su amasado en estado fresco. Otra de las propiedades íntimamente relacionadas con el proceso de fraguado de los materiales conglomerantes de construcción es la evolución del Módulo de Young Dinámico. La determinación de este parámetro físico es de vital importancia para conocer la posterior aplicación de materiales como los morteros de albañilería, ya que está íntimamente relacionada con la capacidad de deformación que presentan estos materiales y su oposición a fisurarse en su superficie al someterse a esfuerzos de flexión. Este módulo de Young dinámico ha sido determinado provocando pequeñas perturbaciones mecánicas sobre probetas de mortero de cemento y recogiendo los valores de estos impactos con ayuda de un acelerómetro conectado a la plataforma de Arduino. Los resultados obtenidos por este método se han correlacionado a su vez con otras técnicas de medida comúnmente empleadas como la velocidad de propagación por ultrasonido y los métodos gravimétricos. Además, se ha podido relacionar la evolución de este módulo de Young dinámico con la evolución de las propiedades mecánicas de los morteros, abriéndose así un importante campo de investigación que permita determinar mediante técnicas de medida indirectas las propiedades más relevantes de los materiales de construcción. Finalmente, se ha apostado por la aplicación de estos nuevos equipos de medida para su aplicación en obras de rehabilitación. De maneara concreta se han estudiado las patologías presentadas en los morteros de albañilería derivadas de la absorción de agua por capilaridad. Para ello, se han desarrollado dos tipologías distintas de sensores de diseño propio, uno capacitivo y otro resistivo. Los equipos de medida han sido probados en probetas de mortero elaboradas con tres tipologías de áridos: natural, reciclado cerámico y reciclado de hormigón. Los resultados obtenidos mediante el sensor capacitivo muestran como existe una buena correlación entre la masa de agua absorbida por los morteros y la variación en la capacitancia. Por otro lado, con ayuda del sensor resistivo se ha podido monitorizar a tiempo real el ascenso de agua por capilaridad en el interior de las probetas, determinando cómo evoluciona el porcentaje de humedad medido en distintas alturas de las muestras. De esta manera, se ha comprobado como mediante sensores de bajo coste se puede analizar de forma fidedigna la humedad existente en morteros de construcción. Es importante señalar que a lo largo de esta investigación se ha apostado por la utilización de materiales reciclados, procedentes de distintas tipologías de Residuos de Construcción y Demolición (RCD), tratando de reincorporar estos desechos como materias primas dentro del proceso productivo de los materiales de construcción en línea con los objetivos del European Green Deal. Sin duda alguna, la utilización de las técnicas de medida propuestas en esta investigación tiene un amplio margen de aplicación para la edificación, mostrando las posibilidades que ofrecen los sensores de bajo coste de plataformas como Arduino y el empleo de software libre como Python para el tratamiento y análisis de los resultados. Se pretende, por tanto, servir como punto de partida para futuros investigadores interesados en la aplicación de las nuevas técnicas de medida a la edificación y dotar a los profesionales del sector, de nuevas herramientas para su utilización en obras de construcción. ----------ABSTRACT---------- Currently, is a wide variety of measurement methods and equipment that allow the determination of physical and chemical parameters of the materials most used in engineering. The use of low-cost sensors has thus become an alternative to traditional measurement techniques; this has allowed the modernization of the building sector, making it possible to monitor different physical phenomena and study their evolution in real-time. For this reason, in this research work, we have opted for the adaptation and design of other measurement systems to analyze some of the most relevant properties in construction materials. It should note that all the sensors and measurement equipment presented in this work are of our design and have allowed us to adapt data collection and information analysis to the needs that the different investigations proposed required. In the first place, developed different equipment to monitor the evolution of the setting process of other conglomerate construction materials. The water/conglomerate ratio is the factor that determines the physical-mechanical properties and possibilities of the application of construction materials. Since the conglomerate's adequate hydration depends on it, the final mass reaches the desired resistance and obtains good material workability for subsequent handling. Therefore, to carry out the measurements of the setting time in the different investigations proposed, low-cost systems have been designed based on resistive and capacitive sensors. They are capable of quantifying reliably and in real-time the loss of mixing water that occurs in construction materials through the hydration of the conglomerate and the evaporation of water from its mixing in the fresh state. Another property closely related to the setting process of conglomerate construction materials is the evolution of the Dynamic Young's Modulus. The determination of this physical parameter is vital to know the subsequent application of materials such as masonry mortars since it is closely related to the deformation capacity that these materials present and their opposition to cracking on their surface when subjected to flexion stresses. This dynamic Young's modulus has been determined by causing minor mechanical disturbances on cement mortar samples and collecting the values of these impacts with the help of an accelerometer connected to the Arduino platform. The results obtained by this method have been correlated with other commonly used measurement techniques, such as the speed of propagation by ultrasound and gravimetric methods. In addition, it has been possible to relate the evolution of this dynamic Young's modulus to the development of the mechanical properties of mortars, thus opening up an important field of research that allows determining the most relevant properties of construction materials by indirect measurement techniques. Finally, it has opted for applying this new measurement equipment for its application in rehabilitation works. Concretely, the studies of the pathologies presented in masonry mortars are derived from water absorption by capillarity is an integral part of this research. For this reason, the development of two different types of self-designed sensors, one capacitive and the other resistive. The test of the measuring equipment was on mortar samples made with three aggregates: natural, recycled ceramic, and recycled concrete. The results obtained using the capacitive sensor show a good correlation between the mass of water absorbed by the mortars and the variation in capacitance. On the other hand, with the help of the resistive sensor, it has been possible to monitor the rise of water by capillarity inside the samples, determining how the percentage of moisture measured at different heights of the samples evolves. In this way, it is possible to verify how, using low-cost sensors, the existing humidity in construction mortars can be reliably analyzed. During this research, it is essential to point out that we have opted for recycled materials, using different types of Construction and Demolition Waste (CDW). Incorporating these wastes as raw materials within the production process of building construction materials is in line with the objectives of the European Green Deal. Undoubtedly, the use of the measurement techniques proposed in this research has a wide range of construction applications, showing the possibilities offered by low-cost sensors from platforms such as Arduino and the use of free software such as Python for the treatment and analysis of the results. Therefore, it intends to serve as a starting point for future researchers interested in applying new measurement techniques to construction and provide professionals in the sector with new tools for use in construction works