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Procesados de combustibles en microrreactores para la producción de H2: estudio mediante dinámica de fluidos computacional (CFD)
No full textEl principal objetivo que se plantea en esta memoria de tesis doctoral es el desarrollo de
modelos CFD que permitan analizar los fenómenos que gobiernan el funcionamiento de
reactores de microcanales de pared catalítica en las reacciones en fase gaseosa implicadas en
los procesos de obtención de hidrógeno y gas de síntesis mediante reformado de metano y
alcoholes.
Los modelos CFD deben ser lo más representativos posible del comportamiento de estos
microrreactores, para que así puedan ser útiles de cara a la mejora del diseño de estos
dispositivos y en la exploración de su comportamiento bajo diferentes condiciones de operación.
Junto con este objetivo global se plantean una serie de objetivos parciales:
- Implementación en los códigos CFD de las ecuaciones cinéticas de las distintas
reacciones objeto de estudio.
- Estudio del efecto de la dimensión característica de los microcanales y estudio
paramétrico de los diferentes procesos.
- Estudio hidrodinámico del comportamiento de los sistemas de distribución del fluido en los microcanales.
- Integración térmica de procesos en los microrreactores.
- Análisis de la influencia de las pérdidas de calor.
La investigación que se ha llevado a cabo durante este periodo de tesis doctoral ha dado lugar
por el momento a 6 publicaciones científicas que se desglosan en 5 artículos en revistas
indexadas en el JCR-Sci (Journal Citation Report, Science Edition) y un capítulo de libro. Los
artículos se encuentran publicados en revistas situadas en el primer cuartil dentro de la
categoría de Ingeniería Química y, en su conjunto, han recibido 43 citas (Web of Science,
Thomson Reuters) hasta el momento en que se ha redactado esta memoria.
Mi contribución a estos trabajos ha consistido en la elaboración de los modelos CFD de los
microrreactores así como el estudio mediante simulación de la influencia de las condiciones de
operación y de la dimensión característica en su comportamiento (análisis y discusión de
resultados). Para elaborar estos modelos, ha sido necesario construir las geometrías de los
modelos y discretizarlas. Así mismo, seleccionar los métodos de cálculo numérico, incluyendo la implementación de las ecuaciones cinéticas de las reacciones implicadas. Los resultados de las
simulaciones se han comparado, cuando ha sido posible, con resultados experimentales de
colegas de otros grupos de investigación con los que se mantienen colaboraciones, o bien con
resultados publicados en la literatura. En cuanto al trabajo realizado en la elaboración del
capítulo de libro, mi trabajo ha consistido en la realización de la revisión bibliográfica.
En el capítulo 2 se recoge una reproducción de estos artículos con indicios de su calidad. En el
capítulo 3 se presentará un resumen de los resultados más sobresalientes alcanzados. En el
capítulo 4 se recogen las conclusiones del estudio. Finalmente, en el Anexo se recopilan algunos
detalles de los modelos CFD desarrollados.Programa Oficial de Doctorado en Ingeniería de Materiales y Fabricación (RD 1393/2007)Materialen eta Fabrikazioaren Ingeniaritzako Doktoretza Programa Ofiziala (ED 1393/2007
Aprendiendo la densidad a través de sus causas microscópicas. Propuesta de innovación educativa para la ESO
No full textLa densidad, a pesar de ser un concepto que es fundamental en varias disciplinas relacionadas con las ciencias básicas, ocasiona muchas dificultades de comprensión. Se trata de un concepto abstracto, que los alumnos y alumnas suelen interpretar como demasiado teórico y alejado del uso en su realidad cotidiana. Esto resulta en una comprensión de la densidad superficial en la que, generalmente, queda limitada a la aplicación de una fórmula matemática para calcular su valor numérico. Este trabajo persigue desarrollar una propuesta de innovación educativa para la mejora del proceso de enseñanza -aprendizaje de la materia y la densidad. Para ello, se diseñan e implementan en aula una serie de actividades fundamentadas en trabajar, por un lado, las causas microscópicas de la densidad y, por otro, la causalidad relacional intrínseca de la densidad. Se ha visto que para llegar a alcanzar un conocimient o significativo de lo que es la densidad, es necesario profundizar en el conocimiento de la naturaleza microscópica de la materia, utilizar modelos representativos adecuados y realizar experiencias de laboratorio significativas y cercanas al alumnado. Además, todo esto debe ir acompañado de metodologías activas que mejoren los procesos de reflexión y razonamiento del alumnado.Máster Universitario en Profesorado de Educación Secundaria por la Universidad Pública de NavarraBigarren Hezkuntzako Irakasletzako Unibertsitate Masterra Nafarroako Unibertsitate Publikoa
Parametric analysis of a packed bed thermal energy storage system
No full textEven if the packed bed thermal energy storage concept has been introduced as a promising technology in the concentrated solar power field in the last years, its full deployment in commercial plants presents a clear improvement potential. In order to overcome the under-development of this storage technology, this work attempts to show the great capabilities of packed bed heat storage units after a successful design and operational parametric optimization procedure.
The obtained results show that a correct design of this type of facilities together with a successful operation method, allow to increase significantly the storage capacity reaching an overall efficiency higher than 80 %. The design guideline obtained as a result of this work could open new objectives and applications for the packed bed storage technology as it represents a cost-effective and highly erforming storage alternative.This work has been supported by the H2020-WASTE-2014-two-stage (WASTE-1-2014) program through the Project (642067-RESLAG-IA). Iñigo Ortega-Fernández would like to thank the Department of Education, Linguistic Politics and Culture of the Basque Country for the granted pre-doctoral contract (PRE_2014_1_130
Ingeniaritza diseinuaren lehenengo urratsak Haur Hezkuntzan 3 mailan: uraren mugimendua aztertzen
No full textCuando los niños/as se embarcan en la búsqueda de soluciones a un problema, podemos decir que se
encuentran en los inicios de los diseños de ingeniería. En este trabajo se ha investigado cuáles pueden
ser los logros y limitaciones de alumnos/as en un grupo de 3º de educación infantil en cada uno de los
pasos del proceso. Para ello, se ha desarrollado una propuesta didáctica que tiene como línea temática
la comprensión del movimiento del agua, combinando la metodología indagatoria con diseños de ingeniería. Utilizando hojas de observación y grabaciones de voz, se analizan el nivel de logro de capacidades y conocimientos del alumnado. Al mismo tiempo, se habla de la importancia de la
intervención del profesor/a, realizando adaptaciones de un grupo dividido en dos. Se ha visto que la
comprensión del problema y la visualización de los pasos ante una posible solución son muy
importantes. De hecho, en los ejercicios que requerían un alto grado de abstracción los alumnos han
encontrado más problemas y también ha disminuido el interés. Al mismo tiempo, se realiza un análisis
de la flexibilidad, la creatividad y la responsabilidad del profesor/a de tener claros los objetivos de la
propuesta didáctica, ensalzando estas características para llegar al éxito.Haurrak arazo bati aurre egiteko soluzio baten bilakuntzan murgiltzen direnean, ingeniari diseinuaren hastapenetan aurkitzen direla esan dezakegu. Lan honetan, prozesu horretan ematen diren pauso bakoitzean haurren lorpenak eta mugak zeintzuk izan daitezkeen ikertu dira haur hezkuntzako 3. mailako ikasle talde batean.
orretarako, uraren mugimenduaren ulermena gai-ildotzat duen proposamen didaktiko bat garatu da, arakatze metodologia eta ingeniari diseinua konbinatzen dituena. Behaketa orriak erabiliz eta ahots grabaketen bidez, ikasleen gaitasunen eta ezagutzen lorpen mailak aztertzen dira. Aldi berean, irakaslearen esku hartzearen garrantzia ere hitz egiten da, bitan erdibitutako talde saio batetik bestera moldaketak egin direlarik. Arazoaren ulermena eta soluzio posible baten aurre bistaratzen pausoak oso garrantzitsuak direla ikusi da. Izan ere, abstrakzio maila handia eskatzen zuten ariketetan ikasleek arazo gehiago topatu dituzte, eta interesa ere jaitsi da. Aldi berean, irakaslearen malgutasuna, sormena eta proposamen didaktikoaren helburuen argi edukitzeak duen arduraren analisia egiten da, ezaugarri hauek goraipatuz arrakastara heltzeko.When children embark on the search for solutions to a problem, we can say that they are at the beginning of engineering designs. In this work we have investigated what may be the achievements and limitations of students in a group of 3rd year of early childhood education in each of the steps of this process. To this end, a didactic proposal has been developed that has as its thematic line the understanding of the movement of water, combining inquiry-based learning with engineering designs. Using observation sheets and voice recordings, the level of achievement of skills and knowledge of the students is analysed. At the same time, the importance of the teacher's intervention is discussed, making adaptations of a group divided into two. It has been seen that understanding the problem and visualizing the steps before a possible solution are very important. In fact, in the exercises that required a high degree of abstraction the students have encountered more problems and interest has also decreased. At the same time, an analysis of the flexibility, creativity and responsibility of the teacher to be have clear objectives of the didactic proposal, extolling these characteristics to achieve success.Graduado o Graduada en Maestro en Educación Infantil por la Universidad Pública de NavarraHaur Hezkuntzako Irakasletzan Graduatua Nafarroako Unibertsitate Publikoa
Cambios en la comprensión del concepto energía del alumnado de 2º ESO mediante aprendizaje basado en modelización
No full textLa energía es un término sumamente abstracto, ya que se trata de un principio matemático y, sin embargo es ampliamente utilizado no solo en una dimensión científica, si no también coloquial. Por ello, el lenguaje juega un papel crucial, lo que hace necesario buscar un equilibrio entre ambas visiones y guiar al alumnado hacia concepciones científicas sobre este concepto. Se propone una secuencia
didáctica basada en modelización que tiene como objeto la mejora de la comprensión del concepto de energía y el principio de conservación e introducción al alumnado de la importancia del uso de modelos en ciencias. Los cambios en la compresión de este término por el alumnado son evaluados mediante un mismo test, realizado antes y después del desarrollo de la unidad didáctica. Se ha visto que tras la unidad didáctica el alumnado utiliza un léxico más científico, explica fenómenos cotidianos con concepción de la energía de mayor nivel y la permanencia de ideas alternativas disminuye.Energy is an abstract concept based on a mathematical principle and however it is used in its scientific dimension, is also widely used in colloquial language. Thus, finding the right balance between both views and guiding students towards a scientific conception of this term is vital. It is proposed a didactic sequence based on modelling, whose goal is the understanding improvement and the principle of
conservation of energy and introducing students into the use of models. The evolution of the students' understanding about energy is evaluated with a test, carried out before and after the didactic unit. It has been observed that after the didactic unit, students use more scientific vocabulary, explain everyday phenomena using higher level energy conceptions and the permanency of alternative conceptions is reduced.Máster Universitario en Profesorado de Educación Secundaria por la Universidad Pública de NavarraBigarren Hezkuntzako Irakasletzako Unibertsitate Masterra Nafarroako Unibertsitate Publikoa
HapSync - Exploring Emotional Interactions Through Haptic Vibrations
No full textThis project was meant to explore social connection between people through haptic interfaces based on tactile vibrations, but it ended up being a reflection on how technology has been influenced by our understanding of human cognition and how new trends in cognitive science can help to create interfaces that make our digital interactions emotional, rich and engaging. It started with an open and experimental approach to the space, which helped to understand processes of participatory sense-making through tactile vibrations and the usage of haptic vibration interfaces for communication. This shaped the image and set foundations of what was possible to achieve as a final interaction. The result was an interface that allowed people to emotionally connect using their breath as an input to create haptic vibrations. To do so, a new concept called Vibrification was used, a technique inspired by Sonification that transforms data, in this case biosignals, into tactile vibrations. We successfully tested that Vibrified biosignals are an input that participants perceived as emotionally intense and that allowed them to react and feel the other’s presence. During the tests, the vibrations helped participants to concentrate on the breathing exercise and created an immersive and intense interaction with themselves and each other. The experience was highly rated and participants praised the interface in helping them to feel their breath when they were feeling themselves, and eliciting an emotional and empathetic response when feeling each other. Most of the technology and development was done in house, developing sensors, designing interfaces and programming software that allowed the experiments to happen. This is the main contribution of this project, in the search for emotional social interaction, we propose a new way to design for haptic interaction. Vibrification of biosignals is a new approach that enables us to capture and share human experience to design new ways in which to emotionally connect through technology, inspired by the wide range of possibilities that we, as humans, have to experience the world, ourselves and each other.Design for Interactio
Joachin Xavier de Uriz y Lasaga on foundlings
No full textThis thesis was scanned from the print manuscript for digital preservation and is copyright the author.
Researchers can access this thesis by asking their local university, institution or public library to
make a request on their behalf. Monash staff and postgraduate students can use the link in the References field
Indagación en el aula de ciencias: talleres para la formación del profesorado en activo
No full textSe presentan una serie de talleres destinados a docentes en activo de primaria
y primeros cursos de secundaria, para completar su formación para la enseñanza
de las ciencias experimentales. En cada uno de los talleres, que funcionan como
un bloque de sesiones, se abordan secuencias de aprendizaje de temas científicos
concretos: realización de un taller, adaptación individualizada al aula, implementación de las secuencias, evaluación y extracción de conclusiones que sean de
aplicación en el siguiente seminario (investigación-acción). Cada bloque completo tiene una duración de un trimestre
Genero joerek bigarren hezkuntzako zientzien ikaskuntzan duten eragina
No full textLa presencia de mujeres en profesiones y estudios STEAM es muy reducida. Si simbolizamos
esto con la metáfora de una tubería de muchos agujeros, por una tubería las niñas, mujeres jóvenes y adultas, se vierten gota a gota hasta que al llegar a la etapa profesional han desaparecido casi por completo. Varios estudios concluyen que el interés, la identidad y la autoeficacia de las chicas influyen en ello. Por lo tanto, con el fin de observar cómo es el interés, la identidad, la autopercepción y la autoeficacia en los jóvenes, en esta investigación se recogen los resultados de un cuestionario y de observaciones realizadas en el laboratorio a 101 alumnas y alumnos de un instituto de secundaria de Navarra. En ella se advierten algunas diferencias entre chicas y chicos y se ha llegado a la conclusión de que hay que trabajar sobre todo la identidad y la autoeficacia de las chicas. Además, para reducir las
desigualdades de género observadas a la hora de trabajar en las prácticas de laboratorio, se recogen diferentes propuestas. Sin embargo, para abordar y trabajar las desigualdades de género en su conjunto, sería conveniente realizar más investigaciones.STEAM lanbide zein ikasketetan emakumezkoen presentzia oso murritza da. Hau zulo askotako hodi baten metaforarekin irudikatzen badugu, hodi batetik neskatoak, emakume gazte eta helduak, tantaka isurtzen dira, etapa profesionalera iristean hauen presentzia nabarmenki murriztu arte. Hainbat ikerketek, nesken interesak, identitateak eta autoeraginkortasunak horretan eragina izan dezaketela ondorioztatu dute. Ikerketa honetan, faktore hauen eragin posiblea nolakoa den behatzeko, bigarren hezkuntzako Nafarroako institutu bateko 101 ikasleri galdetegi bat egin zaie. Gainera, laborategiko behaketak ere egin
dira. Hauetan, neska eta mutilen artean hainbat desberdintasun ikusten dira eta batez ere, nesken identitatea eta autoeraginkortasuna gehiago landu behar direla ondorioztatu da. Gainera, laborategiko praktiketan lan egiteko orduan behatutako generoen arteko desberdintasunak gutxitzeko, hainbat proposamen biltzen dira. Hala eta guztiz ere, generoen arteko desberdintasunak osotasunean heltzeko eta lantzeko, komenigarria litzateke ikerketa gehiago egitea.The presence of women in STEAM professions and studies is very low. If we symbolise this with the metaphor of a tube with many holes, girls, young and adult women, are poured through a tube drop by drop until they have almost completely disappeared by the time they reach the professional stage. Several studies conclude that girls' interest, identity, self-perception and self-efficacy influence this. Therefore, in order to observe how interest, identity and selfefficacy are in young people, this research includes a questionnaire and observations carried out in the laboratory with 101 students from a secondary school in Navarre. It shows some differences between girls and boys and concludes that it is necessary to work mainly on the identity and self-efficacy of girls. Furthermore, in order to reduce the gender inequalities
observed when working in laboratory practices, different proposals were made. However, in order to address and work on gender inequalities as a whole, further research would be desirable.Máster Universitario en Profesorado de Educación Secundaria por la Universidad Pública de NavarraBigarren Hezkuntzako Irakasletzako Unibertsitate Masterra Nafarroako Unibertsitate Publikoa
