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[ES] El consumo energético de una estación de bombeo (EB) representa el mayor consumo de energía de un sistema de de distribución de agua. Adicionalmente, otros problemas como el cambio climático, el estrés hídrico y emisión de gases de efecto invernadero conducen a la necesidad de optimizar este tipo de instalaciones, tanto en su diseño como en su operación. La presente tesis doctoral consta de tres etapas de desarrollo. La primera etapa desarrolla una metodología de optimización de la operación de EB. La segunda etapa desarrolla un método de diseño de estaciones de bombeo considerando aspectos técnicos y económicos basados en el método AHP (Analytic Hierarchy Process, del Ingles). Finalmente, la tercera etapa es una mejora de la segunda añadiendo aspectos ambientales y consideración de variabilidad de la demanda. Una de las principales contribuciones es el desarrollo de una metodología para la optimización del funcionamiento de una EB. Esta metodología se basa en el uso de la curva de consigna y una operación combinando bombas de velocidad fija (BVF) y bombas de velocidad variable (BVV). El objetivo de este método es determinar el número óptimo de BVF y BVV en para cualquier caudal minimizando el consumo energético total de la EB. Esta metodología corrige la eficiencia de BVV determinada por las leyes de semejanza e incluye una formulación matemática de la eficiencia del variador de frecuencia. El diseño convencional de EB se basa la minimización del coste del ciclo de vida (CCV); suma de costes de inversión, operación y mantenimiento. La segunda etapa de la tesis, desarrolla un método integral de diseño de EB considerando aspectos técnicos y económicos aplicando el método AHP. La metodología propuesta consta de tres fases. La primera fase está relacionada la definición de los datos requeridos de la EB y permite definir los modelos factibles para la red. La segunda fase está relacionada con la definición de las posibles soluciones y su evaluación con los criterios técnicos y económicos. La tercera fase está relacionada con el cálculo del frente de Pareto del conjunto de soluciones obtenidas y la aplicación del método AHP. La metodología desarrollada en la segunda etapa de la tesis presenta cuatro limitaciones. La primera es no considerar los criterios medioambientales en el diseño de la EB. La segunda es no considerar la optimización del funcionamiento de una EB definido en la primera etapa. LA tercera está relacionada con la escala utilizada en el método AHP. La cuarta es la consideración de un único patrón de consumo en la estación de bombeo. Por ello, en la tercera etapa de la tesis se desarrolla una nueva propuesta de metodología de diseño de EB que pretende solventar estos problemas. Este nuevo método considera criterios medioambientales como el MEI, las emisiones de efecto invernadero o la eficiencia del método de regulación en la EB. El método incluye también una propuesta de modificación de la escala tradicional de valoración clásica del AHP. Las metodologías propuestas se han validado de forma comparativa con dos redes de distribución de agua (redes CAT y TF). Sobre ambas redes se compararon tanto los diferentes métodos propuestos como su comparativa con un planteamiento clásico del problema de diseño de una EB. En resumen, el la tesis recoge una metodología estandarizada para el diseño de cualquier tipo de EB (para agua potable, para riego etc.) considerando la configuración de bombeo más adecuada, haciendo uso de una variabilidad de la demanda, y considerando diferentes tipos de criterios (técnicos, económicos y ambientales) a través de un análisis multi criterio de toma de decisiones., [CA] El consum energètic d'una estació de bombament (EB) representa el consum d'energia més gran d'un sistema de distribució d'aigua. Addicionalment, altres problemes com el canvi climàtic, l'estrès hídric i l'emissió de gasos d'efecte hivernacle condueixen a la necessitat d'optimitzar aquest tipus d'instal¿lacions, tant pel que fa al disseny com a l'operació. Aquesta tesi doctoral consta de tres etapes de desenvolupament. La primera etapa desenvolupa una metodologia d"optimització de l"operació d"EB. La segona etapa desenvolupa un mètode de disseny d'estacions de bombament considerant aspectes tècnics i econòmics basats en el mètode AHP (Analytic Hierarchy Process, de l'Angles). Finalment, la tercera etapa és una millora de la segona afegint-hi aspectes ambientals i consideració de variabilitat de la demanda. Una de les contribucions principals és el desenvolupament d'una metodologia per optimitzar el funcionament d'una EB. Aquesta metodologia es basa en lús de la corba de consigna i una operació combinant bombes de velocitat fixa (BVF) i bombes de velocitat variable (BVV). L'objectiu d'aquest mètode és determinar el nombre òptim de BVF i BVV en qualsevol cabal minimitzant el consum energètic total de l'EB. Aquesta metodologia corregeix l"eficiència de BVV determinada per les lleis de semblança i inclou una formulació matemàtica de l"eficiència del variador de freqüència. El disseny convencional dEB es basa la minimització del cost del cicle de vida (CCV); suma de costos dinversió, operació i manteniment. La segona etapa de la tesi desenvolupa un mètode integral de disseny d'EB considerant aspectes tècnics i econòmics aplicant el mètode AHP. La metodologia proposada consta de tres fases. La primera fase està relacionada amb la definició de les dades requerides de l'EB i permet definir els models factibles per a la xarxa. La segona fase està relacionada amb la definició de les possibles solucions i la seva avaluació amb criteris tècnics i econòmics. La tercera fase està relacionada amb el càlcul del front de Pareto del conjunt de solucions obtingudes i laplicació del mètode AHP. La metodologia desenvolupada a la segona etapa de la tesi presenta quatre limitacions. La primera és no considerar els criteris mediambientals en el disseny de lEB. La segona és no considerar l'optimització del funcionament d'una EB definit a la primera etapa. La tercera està relacionada amb l'escala utilitzada al mètode AHP. La quarta és la consideració d'un únic patró de consum a l'estació de bombament. Per això, a la tercera etapa de la tesi es desenvolupa una nova proposta de metodologia de disseny d'EB que pretén resoldre aquests problemes. Aquest nou mètode considera criteris mediambientals com el MEI, les emissions amb efecte d'hivernacle o l'eficiència del mètode de regulació a l'EB. El mètode també inclou una proposta de modificació de l'escala tradicional de valoració clàssica de l'AHP. Les metodologies proposades han estat validades de manera comparativa amb dues xarxes de distribució d'aigua (xarxes CAT i TF). Sobre les dues xarxes es van comparar tant els diferents mètodes proposats com la comparativa amb un plantejament clàssic del problema de disseny d'una EB. En resum, la tesi recull una metodologia estandarditzada per al disseny de qualsevol tipus d'EB (per a aigua potable, per a reg etc.) considerant la configuració de bombament més adequada, fent ús d'una variabilitat de la demanda, i considerant diferents tipus de criteris (tècnics, econòmics i ambientals) mitjançant una anàlisi multicriteri de presa de decisions., [EN] Energy consumption of a pumping station (PS) represents the largest energy consumption of a water distribution system. Additionally, other problems such as climate change, water stress and greenhouse gas emissions lead to the need to optimize this type of facilities, both in their design and operation. This doctoral thesis consists of three stages of development. The first stage develops a methodology to optimize the operation of the PS. The second stage develops a pumping station design method considering technical and economic aspects based on the AHP (Analytic Hierarchy Process) method. Finally, the third stage is an improvement of the second stage by adding environmental aspects and demand variability consideration. One of the main contributions is the development of a methodology for the optimization of the operation of a PS. This methodology is based on the use of the set point curve and an operation combining fixed speed pumps (FSP) and variable speed pumps (VSP). The objective of this method is to determine the optimum number of FSP and VSP at any given flow rate while minimizing the total energy consumption of the PS. This methodology corrects the VSP efficiency determined by the similarity laws and includes a mathematical formulation of the variable frequency drive efficiency. Conventional PS design is based on the minimization of the life cycle cost (LCC); the sum of investment, operation and maintenance costs. The second stage of the thesis develops an integral method of PS design considering technical and economic aspects by applying the AHP method. The proposed methodology consists of three phases. The first phase one is related to the definition of the required data of the PS and allows defining the feasible models for the network. The second is related to the definition of the possible solutions and their evaluation with technical and economic criteria. The third phase is related to the calculation of the Pareto front of the set of solutions obtained and the application of the AHP method. The methodology developed in the second stage of the thesis has four limitations. The first one is not considering environmental criteria in the design of the PS. The second is not considering the optimization of the operation of a PS defined in the first stage of the thesis. The third is related to the scale used in the AHP method. The fourth is the consideration of a single consumption pattern in the pumping station. Therefore, in the third stage of the thesis, a new proposed methodology for the PS design is developed to solve these problems. This new method considers environmental criteria such as MEI, greenhouse emissions or the efficiency of the PS control method. The method also includes a proposed modification of the traditional AHP classical rating scale. The proposed methodologies have been comparatively validated with two water distribution networks (CAT and TF networks). For both networks, both the different proposed methods and their comparison with a classical approach to the design problem of a PS were compared. In summary, the thesis presents a standardized methodology for the design of any type of PS (for drinking water, irrigation, etc.) considering the most appropriate pumping configuration, making use of demand variability, and considering different types of criteria (technical, economic and environmental) through a multi-criteria decision making analysis.

[ESP] Las turbinas de pequeña escala han sido empleadas en experimentos en túneles de viento para el estudio de la interacción de turbinas con las capas límite turbulentas y las estelas generadas por los álabes. Sin embargo, la caracterización del rendimiento de estos aerogeneradores no está muy extendida, pues el rendimiento de las modelos a pequeña escala es muy bajo comparado con el de los aerogeneradores de gran escala debido a la gran diferencia existente entre los parámetros característicos del modelo y del aerogenerador a gran escala. Con este trabajo se pretende evaluar la viabilidad de realizar un prototipado rápido y ensayar el modelo en un túnel de viento de pequeñas dimensiones, con el objetivo de poder comparar distintas configuraciones de aerogeneradores y obtener una caracterización del funcionamiento del modelo de aerogenerador. La fabricación del modelo se realizará con piezas impresas en 3D, con el propósito de disminuir los costes de fabricación al mínimo, y el sistema de adquisición de datos se fabricará a partir de componentes electrónicos de bajo coste. [ENG] Small scale models of wind turbines have been used in wind tunnel experiments to study the interaction between turbines and turbulent boundary layers, and with the wake generated by the blades. However, the efficiency characterization in this type of aerogenerators isn’t very widespread, since small scale model’s performance it’s much lower than large scale aerogenerators, based on the big difference present on the key parameters among model and real scale turbines. With this work, the intention is to evaluate the viability of implementing a rapid prototyping and test the model in a small dimension wind tunnel, with the goal of being able to compare distinct aerogenerator configurations and obtain a characterization of the model’s performance. The production of the model will be made using 3D printed parts, with the goal of keeping the costs as low as possible, and the data acquisition system will be manufactured with low-cost electronic components Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Universidad Politécnica de Cartagena

[SPA] La energía consumida por la industria del agua no es despreciable y mejoras en la eficiencia energética de las redes de distribución de agua son necesarias. En este trabajo se buscó pro porcionar un nuevo enfoque adimensional para el diseño de pico-turbinas hidráulicas axiales a medida para la recuperación de energía en redes de distribución de agua. Para mejorar trabajos encontrados en la literatura y bibliografía, la teoría de flujo ideal en cascadas bidi- mensionales junto con las correlaciones de perfil aislado-cascada de Weinel fueron utilizados como compromiso entre precisión y simplicidad. A partir de éstas se construyó un mapa de diseño adimensional. Para obtener mapas más compactos se introdujo un novedoso factor adimensional de flujo-carga, simplificando el análisis del estátor. Para simplificar la fabricación se impusieron álabes rectos, sin torsión con perfiles en forma de arco. A partir de cinco parámetros de entrada, se fijaron tres y dejaron variar dos para trazar el espacio diseño óptimo. A partir de este espacio una turbina o familia de turbinas puede ser obtenida. Se exploraron y probaron programas comerciales y de código abierto para flujo de trabajo CFD. Se encontraron deficiencias para CAD y mallado de calidad para los programas de código abierto. Se realizó un estudio de mallado paramétrico para validación y caracterización de incertidumbre numérica con enfoque híbrido de licencias. Para el mallado y simulación se utilizaron los programas de código abierto Salome platform v9, comercial Ansys TurboGrid v17 y librería de código abierto OpenFOAM v8. La incertidumbre de discretización máxima encontrada fue del 2 %. Los criterios de mallado y simulación desarrollados fueron satisfactorios y se utilizaron para diseños posteriores. Se realizó un estudio comparativo para probar el método. Se diseñó y simuló un ejemplo de diseño y un diseño con método de la bibliografía en las condiciones que una turbina de la literatura con ensayos experimentales. El ejemplo de diseño mostró mejores curvas de actuaciones en la meseta de eficiencia, obteniendo una eficiencia hidráulica máxima del 63 %. Se desarrolló un algoritmo y criterios de selección de componentes eléctricos a partir del análisis adimensional de sistemas acoplados hidráulico-eléctrico para la carga de baterías con energía recuperada en redes de distribución de agua. Estos fueron aplicados en un caso industrial de recuperación de energía en la red de aguas de la ciudad de Murcia. Se diseñó una pico-turbina hidráulica y se seleccionaron simultáneamente los componentes eléctricos del sistema para funcionamiento óptimo acoplado. Se realizaron simulaciones y trazaron curvas adimensionales y mapas de operación del sistema acoplado mostrando el cumplimiento de los requisitos industriales. El método de diseño, algoritmo y criterios adimensionales desarrollados demostraron ser útiles para el diseño de pico-turbinas hidráulicas simples en acople óptimo hidráulico-eléctrico, apoyándose en un sólo mapa adimensional. [ENG] Energy consumed by the water industry is not negligible and improvements on energy efficiency in water distribution networks are still needed. This research work aimed to provide a new approach to design tailored torpedo shaped in-pipe axial pico-hydraulic turbines for the recovery of energy in water distribution networks. To improve over works found on the literature and bibliography ideal flow bi-dimensional cascade theory with Weinel isolated airfoil to cascade correlations were used as compromise between accuracy and simplicity. From it, a dimensionless design chart was built. A novel flow-to-head factor was chosen as main dimensionless factor to simplify stator analysis allowing for more compact chart. Simple straight untwisted blades with arc of circles profiles were imposed to simplify manufacturing. From five usual input design parameters, choosing the value of three, and letting two of them to vary allowed the trace of the space of all optimal designs. From this space, a turbine or family of turbines can be obtained. Representative comercial and open source software for CFD workflow was explored and tested. Shortcomings were found for CAD and quality mesh- ing for tested open source software. A mesh parametric study for numerical validation and uncertainty characterization with a hybrid software’s license approach was made. Open source Salome platform v9, comercial Ansys TurboGrid v17 and open source library OpenFOAM v8 were used for meshing and simulation. The maximum discretization uncertainty found for the selected mesh was about 2 %. Developed meshing and simulation criteria were satisfactory and used for the follow-up designs. A comparative study was made to test the method. A design example and a design following a method from the bibliography were carried over and simulated on the same conditions as a experimentally tested turbine found in the literature. The design example showed better performance curves on the maximum efficiency plateu giving a maximum hydraulic efficiency of 63 %. A design algorithm and selection criteria for electric components were developed from the analysis of dimensionless hydraulic-electric coupled system to charge batteries using energy recovered from the water distribution net- works. These were applied to an industrial case for the recovery of energy on the water network of the city of Murcia. A pico-hydraulic turbine was designed and electric components of the system were simultaneously selected for optimal operation in coupled state. Simulations were carried over and dimensionless curves and operational maps were made, showing that the coupled system met the requirements of the industrial case. The developed non-dimensional approach proved to be useful to design efficient tailored simple pico-hydraulic turbines with optimal hydraulic-electric coupled systems for energy recovery in distribution water networks, relaying on one dimensionless design chart. Escuela Internacional de Doctorado de la Universidad Politécnica de Cartagena Universidad Politécnica de Cartagena Programa de Doctorado en Energías Renovables y Eficiencia Energética

[ES] Hoy en día, el bienestar de la sociedad es una prioridad, y parte de este bienestar viene dado por un servicio esencial como es el acceso al agua, para lo cual se requiere una red de tuberías a lo largo de las ciudades, algunas de las cuales se encuentran bajo sus carreteras. Este Trabajo de Fin de Máster considera los datos de una ciudad del Mediterráneo con una población de tamaño medio. Esta ciudad requiere un suministro regular, para lo cual el mantenimiento de las tuberías es de gran importancia, ya que un fallo causaría molestias a los habitantes y pérdidas económicas. Este estudio propone aplicar modelos de supervivencia clásicos y de machine learning, que permiten no sólo predecir sino también aportar información sobre las características que provocan las roturas de las tuberías. La implementación y comparación de los modelos se ha realizado con el software libre R. Una vez ajustados los modelos, se validaron mediante las respectivas matrices de confusión y el área bajo la curva ROC (AUC). El mejor modelo obtenido fue el modelo Random Survival Forest (RSF) con un AUC de 0,85 y una precisión del 84%, seguido del modelo lineal generalizado clásico (GLM) con un AUC y una precisión de 0,83 y 77%, respectivamente., [EN] Nowadays, the welfare of society is a priority, and part of this welfare is given by an essential service such as access to water, which requires a network of pipes along the cities, some of which are located under their roads. This Master's thesis considers data from a Mediterranean city with a medium-sized population. This city requires a regular supply, for which the maintenance of the pipelines is of great importance, since a failure would cause inconvenience to the inhabitants and economic losses. This study proposes to apply classical and machine learning survival models, which allow not only to predict but also to provide information about the characteristics that cause pipe breaks. The implementation and comparison of the models was carried out with the free software R. Once the models were adjusted, they were validated by means of the respective confusion matrices and the area under the ROC curve (AUC). The best model obtained was the Random Survival Forest (RSF) model with an AUC of 0.85 and an accuracy of 84%, followed by the classical generalized linear model (GLM) with an AUC and accuracy of 0.83 and 77%, respectively.

La naturaleza intermitente de la energía solar hace que sea esencial el desarrollo de las tecnologías de almacenamiento térmico. Estos sistemas realizan el almacenamiento mediante materiales de cambio de fase (PCM). Sin embargo, la caracterización de los sistemas presentes en la bibliografía especializada carece de una metodología clara y concisa. Con este trabajo se pretende la búsqueda de una metodología de ensayo que permita la caracterización de todos los sistemas de almacenamiento latente, así como la identificación de aquellos números adimensionales intervinientes en los procesos de carga y descarga. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Universidad Politécnica de Cartagena

Desde la antigüedad el ser humano ha creado instalaciones hidráulicas para facilitar la obtención del agua, considerada como indispensable para su supervivencia, por lo que a lo largo de la historia se han implementado diferentes estructuras que permiten su flujo desde las fuentes iniciales hasta los puntos de consumo, de tal manera que se permita el acceso de este elemento de forma fácil y segura para todos. En este sentido, con el paso del tiempo se ha optimizado el diseño e implementación de estas redes, ejecutando diferentes estudios y cálculos que permiten determinar los materiales y elementos a utilizar, además se han creado normativas de tal manera que se estandarizan las condiciones mínimas que una red hidráulica debe cumplir. Consecuentemente, conforme el tiempo pasa y la tecnología avanza, el ser humano ha buscado una forma más eficiente de realizar los extensos y complejos cálculos necesa rios para la implementación de dichas redes, en las edificaciones cada vez más grandes y complejas, por lo que se han desarrollado diversos aplicativos que permiten la creación de diseños de manera fácil e interactiva, además de la realización de los cálculos y su simulación. Así mismo la implementación de los software como herramienta inicial para la creación de las redes hidráulicas en las edificaciones, disminuye la probabilidad de cometer algún error en los cálculos, además de simplificarlos y reducir su tiempo de realización. Por otra parte, la visualización de los resultados en las simulaciones permiten un mejor análisis y validación del diseño efectuado. Acorde a lo anteriormente mencionado, el presente documento evidencia el desarrollo del aplicativo WATERNET, el cual permite el diseño y simulación de redes hidráulicas, en una interfaz cómoda e intuitiva para el usuario, con los elementos básicos para el desarrollo de este tipo de red, además considerando las normativas colombianas presentes. 1. INTRODUCCIÓN 8 1.1. Estado del arte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2. Planeamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.2.1. Identificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.2.2. Descripción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.2.3. Planteamiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.3. Justificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.4. Delimitación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.4.1. Delimitación conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 1.4.2. Delimitación cronológica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 1.5. Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.5.1. Objetivo general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1.5.2. Objetivo especifico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2. MARCO REFERENCIAL 17 2.1. Marco teórico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 2.1.1. Modelo de red de agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.1.1.1. Red primaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.1.1.2. Red secundaria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.1.2. Simulación hidráulica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 2.2. Marco conceptual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2.1. EPANET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2.2. WNTR (Water Network Tool for Resilience) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2.3. Nodo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2.4. Tuberías . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2.5. Válvulas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 2.2.6. Deposito o tanque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1 Capítulo 0 Universidad Militar Nueva Granada 2.2.7. Reservorio o embalse: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.2.8. Bombas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 2.3. Marco legal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.3.1. NTC-1500: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.3.2. AWWA G200-15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.3.3. ACIEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 2.3.4. Superintendencia de Industria y Comercio . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3. DESARROLLO 23 3.1. Fase I. Análisis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.2. Fase II. Diseño . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.2.1. Software base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.2.2. Determinación lenguaje de programación . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 3.3. Fase III. Implementación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.3.1. Implementación versión inicial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.3.2. Actualización y optimización del software . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.3.3. Configuración general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 3.3.4. Aplicativo final . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 3.4. Fase IV. Pruebas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.4.1. Ejercicio 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 3.4.2. Resultados ejercicio 1 en EPANET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 3.4.3. Resultados ejercicio 1 en WATERNET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.4.4. Resultados ejercicio 1 en WATERNET catástrofe . . . . . . . . . . . . . . . 65 3.4.5. Ejercicio 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.4.6. Resultados ejercicio 2 en EPANET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 3.4.7. Resultados ejercicio 2 en WATERNET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 3.4.8. Resultados ejercicio 2 en WATERNET catástrofe . . . . . . . . . . . . . . . 75 3.4.9. Ejercicio 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 3.4.10. Resultados ejercicio 3 en EPANET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 3.4.11. Resultados ejercicio 3 en WATERNET . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 3.4.12. Resultados ejercicio 3 en WATERNET catástrofes . . . . . . . . . . . . . . 85 4. CONCLUSIONES 89 5. FUTURAS MEJORAS 91 Referencias 93 Since ancient times, human beings have created hydraulic installations to facilitate the obtaining water, considered essential for their survival, for which reason Throughout history, different structures have been implemented that allow its flow from the initial sources to the points of consumption, in such a way that the access of this element easily and safely for everyone. In this sense, over time, the design and implementation of these networks, executing different studies and calculations that allow determining the materials and elements to use, in addition, regulations have been created in such a way that they are standardized the minimum conditions that a hydraulic network must meet. Consequently, as time passes and technology advances, the human being has searched for a more efficient way to carry out the extensive and complex calculations necessary for the implementation of said networks, in increasingly large buildings and complex, for which reason various applications have been developed that allow the creation of designs in an easy and interactive way, in addition to carrying out calculations and their simulation. Likewise, the implementation of software as an initial tool for the creation of hydraulic networks in buildings, decreases the probability of committing any errors in the calculations, in addition to simplifying them and reducing their completion time. For other On the other hand, the visualization of the results in the simulations allows a better analysis and validation of the design carried out. In accordance with the aforementioned, this document evidences the development of the WATERNET application, which allows the design and simulation of hydraulic networks, in a comfortable and intuitive interface for the user, with the basic elements for the development of this type of network, also considering the current Colombian regulations. Pregrado Depuis l'Antiquité, l'homme a créé des installations hydrauliques pour faciliter la obtenir de l'eau, considérée comme essentielle à leur survie, raison pour laquelle Au cours de l'histoire, différentes structures ont été mises en place qui permettent son écoulement depuis des sources initiales aux points de consommation, de telle sorte que l'accès des cet élément facilement et en toute sécurité pour tout le monde. En ce sens, au fil du temps, la conception et la mise en œuvre de ces réseaux, réalisant différentes études et calculs qui permettent de déterminer les matériaux et les éléments à utiliser, de plus, les réglementations ont été créées de manière à ce qu'elles soient standardisées les conditions minimales que doit remplir un réseau hydraulique. Par conséquent, à mesure que le temps passe et que la technologie progresse, l'être humain a recherché un moyen plus efficace pour effectuer les calculs étendus et complexes nécessaires à la mise en œuvre desdits réseaux, dans des bâtiments de plus en plus grands et complexe, raison pour laquelle diverses applications ont été développées qui permettent la création de conceptions de manière simple et interactive, en plus d'effectuer des calculs et leur simulation. De même, la mise en place d'un logiciel comme outil initial de création des réseaux hydrauliques dans les bâtiments, diminue la probabilité de commettre erreurs dans les calculs, en plus de les simplifier et de réduire leur temps de réalisation. Pour autre D'autre part, la visualisation des résultats dans les simulations permet une meilleure analyse et validation de la conception réalisée. Conformément à ce qui précède, ce document témoigne du développement de l'application WATERNET, qui permet la conception et la simulation de réseaux hydrauliques, dans un interface confortable et intuitive pour l'utilisateur, avec les éléments de base pour le développement de ce type de réseau, compte tenu également de la réglementation colombienne en vigueur.

254 p. La industria de la fundición es un sector que ha de mejorar un proceso defabricación con muchos procesos físicos distintos, y en condiciones críticas. Esto implicamuchas variables que hacen que el proceso se encarezca considerablemente, si se quierencontrolar y automatizar. Por este motivo, se prefieren trasladar los procesos productivosa lugares donde el coste de la mano de obra sea más barato, para no abordar esas variablesque requieren un gran conocimiento tecnológico.Aun así, ha de asumirse cierta familia de defectos, que se contrarrestan conmayores tamaños de pieza como factor de seguridad. Lo cual incrementa los costes defabricación y de su posterior mecanización.Esta y otras razones han hecho que la tecnología de la fundición se base, en granmedida, en conocimiento empírico acumulado en la propia empresa o recogido enmanuales de buenas prácticas del sector, con estilos muy alejados del mundo académico.La introducción de software de cálculo de enfriamiento y llenado está permitiendoverificar y corregir esos manuales de buenas prácticas y entender el fenómeno físico queesconden. Pero el problema que conlleva es la necesidad de validación en condicionesreales, que significa metal fundido fluyendo a altas temperaturas. Lo cual hace que seaalgo inviable en unas condiciones más o menos sostenibles.Es por ello, por lo que aparecen de vez en cuando familias de defectos, que nosalertan de que seguimos sin controlar el 100% de los fenómenos físicos que ocurren enesos procesos tan extremos. Estos defectos hacen que la rentabilidad y la optimización deesta industria se vea mermada y haga que los inversores escojan caminos más fáciles.En este trabajo de investigación identificaremos y validaremos un proceso físicopoco conocido, y todavía no aceptado ampliamente en el sector, la teoría de Bifilm.Haremos evidente este fenómeno para el acero y lo sumaremos a lo ya estudiado sobre elaluminio. Con lo que podremos extrapolar esta teoría al resto de metales en estado líquido.Verificaremos que los CFDs no contemplan este fenómeno y que en algunas situacioneses interesante y posible las simulaciones con agua a escala 1:1 del proceso de llenado.Los experimentos realizados y su verificación computacional nos han permitidoadecuar los costes y tiempos de diseño para proponer esta metodología de verificación enpiezas de gran tamaño y por tanto, de altos costes.Y lo más importante, abrimos un campo de investigación no abordado hasta lafecha (que si bien fue detectado por los estudios del profesor Campbell) sobre lo queocurre en metales en estado líquido (Tª mayores de 1000º) moviéndose en régimen muyturbulento (velocidades mayores de 1 m/s) que implican Reynolds> 4000 (Campbell,2013). En este trabajo se propone una idea del comportamiento de los metales líquidosdiferente a lo que hasta ahora la metalurgia considera. Su descubrimiento llena un campoabandonado por la ciencia y que necesita de más experimentación para suparametrización.

This work proposes a novel indicator (HCWI) for evaluating water consumption efficiency in hotels. The indicator is built as a relative index that compares the current water consumption with an estimated minimum achievable value. To ensure the representativeness and applicability of the index, the evaluation of this water consumption baseline considers each water consumption micro-component individually and has been simplified, so it only requires fundamental characteristics of the hotel and those that are easy to identify and quantify. A value of the HCWI equal to one indicates the best water use efficiency that can be theoretically achieved with the technology available. On the contrary, larger values of the HWCI indicate high levels of water use inefficiency by the hotel. The applicability of the indicator is tested in six different hotels located in a touristic region in the north of Spain.

[ES] Ante el estrés hídrico y el deterioro del medio ambiente debido a los gases de efecto de invernadero, se hace imperativo trabajar sobre el nexo agua y energía de manera conjunta. El uso de energía en los sistemas de agua potable tiene un peso importante, ya que usamos energía para su captación, potabilización, conducción y distribución hasta los usuarios. El abastecimiento de agua potable en sectores con deficiencia hídrica, da lugar a un gasto del recuso hídrico limitado que afecta ambientalmente y económicamente a las empresas gestoras del servicio de agua potable, más aún cuando es necesario el uso de energía para realizar dicho abastecimiento. El presente trabajo de Fin de Máster tiene como objetivo analizar la gestión hídrica y energética de un abastecimiento de agua potable y presentar alternativas de optimización mediante cuatro fases: diagnóstico hídrico y energético de la red, auditoría energética al sistema de abastecimiento, propuesta de medidas correctivas y análisis del costo-beneficio de estas medidas. El caso de estudio analiza la eficiencia hídrica y energética de un sistema de abastecimiento de agua potable de dos sectores de la ciudad de Guayaquil (Ecuador), denominados como Virgen del Cisne y 25 de Julio. La red de agua potable de ¿Virgen del Cisne¿, se abastece mediante un tanque de almacenamiento, que recibe el agua desde un sistema de bombeo ubicado en un punto bajo de la red. Por su parte, el sector de ¿25 de Julio¿ se abastece mediante sistema booster, el mismo que capta agua del tanque ya mencionado. Estos sistemas de abastecimiento de agua potable presentan presiones de servicio muy por encima de la mínima requerida de 15 mca. La zona de Virgen del Cisne cuenta con un rendimiento hídrico del 78% y presiones promedio que van desde los 15 m.c.a. hasta 45 m.c.a. Así mismo, la red de 25 de Julio tiene un rendimiento hídrico del 53% y las presiones promedio varían de 15 m.c.a. a 100 m.c.a. En la fase de diagnóstico se definirá el margen de mejora de estos abastecimientos, para posteriormente, mediante el uso de un modelo matemático de la red realizar la auditoría energética a dicho abastecimiento. Mediante el uso del programa EPANET se pretende representar la realidad de campo para construir y calibrar dicho modelo, y en el cual se representará diferentes estrategias de optimización hídrica y energética para estos sistemas. Al final del trabajo se evaluará el costo-beneficio de estas estrategias asociadas a su impacto en la reducción de las pérdidas de agua potable y por consecuencia en el consumo energético., [EN] Given the water stress and the deterioration of the environment due to greenhouse gases, it is imperative to work on these two axes, which historically have not been worked on in a unified way. The use of energy in drinking water systems has an important weight, since we use energy for its collection, potabilization, conduction and distribution to users. When energy is used to supply the users of the vital liquid, in sectors with water and energy deficiency, it results in a limited resource expenditure that affects environmentally and economically the companies that manage the drinking water service. The objective of this Master's thesis is to analyze the water and energy management of a drinking water supply and to present optimization alternatives; through four phases: diagnosis of the network, audit of the supply system, proposal of corrective measures and cost-benefit analysis of these measures. The case study analyzes the water and energy efficiency of a drinking water supply system in two sectors of the city of Guayaquil (Ecuador), called Virgen del Cisne and 25 de Julio. The drinking water network of "Virgen del Cisne" is supplied by a storage tank, which receives water from a pumping system located at a low point of the network. The "25 de Julio" sector is supplied by a booster system, which draws water from the aforementioned tank. These potable water supply systems have service pressures well above the required minimum of 15 mca. The Virgen del Cisne area has an efficiency of 78% and average pressures ranging from 15 mca. to 45 m.c.a. Likewise, the 25 de Julio network has an efficiency of 53% and average pressures varying from 15 mca. to 100 m.c.a. In the diagnostic phase, the margin for improvement of these supplies will be defined, in order to later, through the use of a mathematical model of the network, carry out the audit of said supply. Through the use of the EPANET program, we intend to represent the field reality to build and calibrate this model, and in which different water and energy optimization strategies for these systems will be represented. At the end of the work, the cost-benefit of these strategies associated to their impact on the reduction of drinking water losses and consequently on energy consumption will be evaluated.

[ES] En la mayoría de los países en vías de desarrollo de América Latina, los servicios de agua potable son deficientes por diversos motivos. Uno de ellos es el suministro intermitente. Este modo de operación no garantiza la calidad del agua y genera una repartición inequitativa del caudal y la presión a los usuarios. Por este motivo, uno de los intereses, es plantear estrategias o metodologías que permitan mejorar los sistemas con suministro intermitente o revertirlos a sistemas de suministro continuo. Con motivo de la 2nd International Conference on Water Distribution System Analysis & Computing and Control in the Water Industry, se va a celebrar la ¿Batte of the Intermittent Water Supply¿. Esta es la Novena edición de la serie de resolución de problemas de redes que comenzaron en 1985. Las ediciones anteriores tuvieron como objetivo diferentes temáticas como la optimización de la red, ubicación de sensores de calidad del agua y calibración de una red de abastecimiento. En esta ocasión, el desafío del 9th Battle Competition es encontrar la mejor solución para revertir la situación de una red de suministro intermitente a suministro continuo con una cantidad de agua disponible limitada. Una red modelo en EPANET será el punto de partida de la batalla. Habrá una lista de fugas identificadas que se proporcionarán como datos iniciales. El problema supone un abastecimiento de la demanda a través de aljibes o depósitos domiciliarios de techo o a nivel del suelo. Si bien es cierto que, revertir un sistema intermitente a uno continuo es un problema complejo, la batalla se enfoca en las mejoras de infraestructura de la red. Para ello, se dispone de un cierto presupuesto para invertir anualmente, durante un periodo de cinco años. Entre las acciones de inversión a realizar son la detección y reparación de fugas, reemplazo de tuberías, instalación de nuevas válvulas, incremento de capacidad de tanques de almacenamiento, instalación de nuevos equipos de bombeo e instalación de inversores de frecuencia. Finalmente, el plan de acciones e inversiones tomados por los participantes serán evaluados a través de nueve indicadores clave cuya mejor solución será la que maximice la suma de todos estos indicadores. El objetivo de este documento es desarrollar una metodología para el análisis y evaluación del problema presentado en la Battle for Intemittent Water Supply. Para ello, se va a desarrollar una aplicación en Visual Basic Net en combinación con la Toolkit de Epanet v2.2 que permita adaptar diferentes soluciones presentadas por los participantes de la batalla. La evaluación de las soluciones se realizará en dos etapas; la primera evaluará si las soluciones presentadas por cada participante son válidas o no de acuerdo con las condiciones de la batalla; y la segunda, calcular los indicadores definidos en las instrucciones. En la primera etapa, dicha herramienta generará los seis archivos intermedios (*.inp) con el modelo de fugas planteado por el comité de la batalla y el plan de acciones e inversiones enviado por cada participante. Además, la herramienta realizará una simulación de cada año para verificar el cumplimiento de las condiciones. En la segunda etapa, se realizará el cálculo de los nueve indicadores y se hará una valoración de cada equipo participante. Finalmente, se realizará un análisis de cada una de las soluciones presentadas para estudiar la metodología y las estrategias utilizadas., [EN] In most developing countries in Latin America, drinking water services are deficient for various reasons. One of them is intermittent supply. This mode of operation does not guarantee the quality of the water and generates an inequitable distribution of flow and pressure to users. For this reason, one of the interests is to propose strategies or methodologies to improve intermittent supply systems or revert them to continuous supply systems. On the occasion of the 2nd International Conference on Water Distribution System Analysis & Computing and Control in the Water Industry, the "Battle of the Intermittent Water Supply" will be held. This is the Ninth edition of the network troubleshooting series that began in 1985. Previous editions had as their objective different topics such as network optimization, location of water quality sensors and calibration of a supply network. On this occasion, the challenge of the 9th Battle Competition is to find the best solution to reverse the situation from an intermittent red supply to a continuous supply with a limited amount of available water. A red model on EPANET will be the starting point of the battle. There will be a list of identified leaks that will be collected as initial data. The problem supposes a supply of the demand through cisterns or domiciliary deposits on the roof or at ground level. While it is true that reverting from intermittent to continuous is a complex problem, the battle is focused on network infrastructure improvements. For this, a certain budget is available to invest annually, for a period of five years. Among the investment actions to be carried out are the detection and repair of leaks, replacement of pipes, installation of new valves, increase in the capacity of storage tanks, installation of new pumping equipment and installation of frequency inverters. Finally, the plan of actions and investments taken by the participants will be evaluated through nine key indicators whose best solution will be the one that maximizes the sum of all these indicators. The objective of this document is to develop a methodology for the analysis and evaluation of the problem presented in the Battle for Intermittent Water Supply. To do this, a tool will be developed in combination with the Epanet Toolkit v2.2 that allows adapting different solutions presented by the participants in the battle. The evaluation of the solutions will be carried out in two stages; the first will evaluate whether the solutions presented by each participant are valid or not according to the conditions of the battle; and the second, calculate the indicators defined in the instructions. In the first stage, this tool will generate the hydraulic model with the leak model proposed by the battle committee and the action and investment plan sent by each participant. In addition, the tool will perform a simulation of each year to verify compliance with the conditions. In the second stage, the calculation of the nine indicators will be carried out and an assessment of each participating team will be made. Finally, an analysis of each of the solutions presented was carried out to study the methodology and strategies used.

In order to improve their efficiency, transcritical CO2 heat pumps need to resort to the use of a subcooling method. Among the different subcooling methods, dedicated mechanical subcooling (DMS) systems and internal heat exchangers (IHX) are currently the more promising technologies. This paper presents a numerical study of a transcritical water source CO2 heat pump during hot water generation using different subcooling methods. Ten different configurations, including both, IHX and DMS, separately and combined in different layouts, some of them not studied previously, are analyzed numerically under the same operating conditions in order to compare their performance. A description of the numerical model is presented: compressors are modeled using the performance curves provided by their manufacturers, expansion valves are modeled as isenthalpic, and heat exchangers are modeled by deriving correlations for the evaporation/condensation pressure and heat transfer rate obtained using a 1D cell-by-cell discretization method previously applied to all heat exchangers. Results are presented for different water heating conditions and show that in most configurations analyzed, the use of a DMS does not improve the performance of the system compared to the base system with IHX. There is only an improvement in the efficiency for two of the configurations analyzed, those in which the main CO2 cycle and the DMS cycle are coupled by the water flowing first through the evaporator of the auxiliary cycle and then through the gas cooler of the main cycle. Specifically, compared to the base cycle with IHX, the configuration that provides the best results (Conf. F* according to the nomenclature used in this work) gives average improvements of around 26% in efficiency and almost 160% in the heating capacity, while the optimum gas cooler pressure is reduced by an average of 12%. Even more, compared to the best performance system previously studied by other authors (indirect DMS without IHX, Conf. F in this work) this configuration improves the efficiency by almost 8.5%, with a decrease in the total capacity lower than 1% and similar gas cooler pressure. The results also show that the auxiliary compressor capacity and the way in which the water is distributed among the main and the auxiliary cycle have an important influence on the efficiency of the system, although that influence depends on the configuration studied. For the configuration that provides the best efficiency (Conf. F*), the optimum efficiency is obtained when the auxiliary compressor capacity is similar to the capacity of the main compressor (55% of the total heating capacity comes from the auxiliary cycle), and the water is mostly heated in the auxiliary cycle (85% of the water flow heated in the condenser of the auxiliary cycle, 15% heated in the gas cooler of the main cycle). This research was funded by the Spanish Ministry of Science and Innovation under Project TED2021-131173B-I00 and the NextGenerationEU recovery plan.

[ES] Los sistemas de distribución de agua potable necesitan de un mantenimiento constante. Esto se debe a que los miles de kilómetros de tuberías se van desgastando causando grietas y rupturas que generan grandes pérdidas de agua en el sistema. Además, las tuberías usualmente presentan diferentes características, edad y materiales debido a que el sistema de distribución de agua se ha ido expandiendo durante los últimos años. En Dinamarca, las empresas de servicios públicos suelen cambiar las tuberías cuando la fuga de agua ya ha sucedido y posteriormente, se ha detectado. Pero esta manera de actuar, genera grandes gastos tanto económicos como medioambientales, teniendo en cuenta que el agua es un recurso escaso. Por esa razón, se están desarrollando varios programas y modelos para intentar detectar tuberías que han llegado al final de su vida útil antes de que las rupturas y pérdidas asociadas se generen. Pero estos modelos no son muy exactos y hay otros parámetros que se deben tener en cuenta cuando se decide cambiar o reparar los distintos componentes del sistema. El objetivo de este trabajo es analizar los parámetros que entran en juego y con ello optimizar el sistema de cambio de tuberías de distribución de agua de Fors. Esta empresa se encarga de las redes de abastecimiento de algunas zonas en las áreas de la isla de Selandia en Dinamarca. Se estudiará con especial atención la zona de Roskilde que presenta gran número de consumidores y una detección alta de pérdidas de agua. Además, se utilizará el programa APX10 ya que Fors lo está implementando en su sistema para la toma de decisiones de reparación y cambio de tuberías. APX10 se analizará para ver si el modelo utilizado se puede mejorar y qué parámetros se deben tener en cuenta para realizar un mantenimiento adecuado del sistema., [EN] This thesis is done in collaboration with Fors A/S and Niras A/S. The objective is to assess optimisation of the replacement decision for clean water supply pipes for Fors. Three considerations are proposed for the utility to decide the optimal time of replacement of a pipe: leakage based, economical and environmental approach. These approaches are proposed recommending a way to use APX10. This is a new tool that is being introduced for water management in Fors. First the importance of water supply management and optimization of infrastructure and minimization of leakages is presented. Some literature findings on lifespan of pipes, repair and replacement considerations and leakage detection are commented. Then the method proposed is explained for each approach considering all calculations and ways of analysing the results. A case study is investigated for a section managed by Fors. The section is located in the region of Roskilde. All data available for the region is presented and evaluated to understand the characteristics of the area of study. factors like the network average age, length of the system, materials found and dimensions are interpreted to understand better the area. Then the three approaches are calculated following the steps explained in the method section. From the results, conclusions are made on how good the estimations and assumptions are. Also, on which ways can be better to use the data and analyse it. Finally, recommendations are made to improve the calculations. Some suggestions are presented for APX10 tool implementation, the collection and analysis of data from Fors and ways in which the proposed equations could be improved.

[ES] Hoy en día, es bien sabida la gran importancia que posee la aerodinámica de un vehículo en aspectos como el rendimiento, consumo del motor, o la aceleración del mismo. Por ello, el presente trabajo final de grado se centra en el estudio y análisis de la influencia que tiene la implantación de un alerón trasero en la aerodinámica de un Tesla Model S, con el objetivo de obtener la inclinación optima de funcionamiento de dicho elemento. Para ello, se necesita un archivo CAD del vehículo y un programa de elementos finitos con el que, mediante simulaciones, se calculen las fuerzas que actúan sobre el vehículo. Partiendo de un modelo CAD del vehículo, se realizan modificaciones con el programa SolidWorks®, de tal modo que, sin perder la esencia del vehículo, se consigue un modelo simplificado que se adapta a ANSYS®, que es el programa de simulación a utilizar. Una vez introducida la geometría en ANSYS®, primero se crea un cubo de aire al que se le resta el volumen del vehículo, obteniendo así la geometría final. Posteriormente, se realiza el mallado, previamente de haber realizado un estudio de la malla para ver la influencia del tamaño de esta en el resultado. Con la geometría mallada, definiendo las condiciones de contorno, se realiza la simulación en ANSYS Fluent®, del que se obtienen las fuerzas que actúan sobre el vehículo y los coeficientes aerodinámicos. Con estos datos, se observa y compara las velocidades alcanzadas con cada configuración del alerón. De la misma forma, se ve el tiempo que tarda el vehículo en hacer una vuelta en un circuito, pudiendo llegar a la conclusión de que configuración aerodinámica es la óptima., [EN] Nowadays, is very well known the importance of the aerodynamics of a vehicle in aspects such as performance, engine consumption, or acceleration. For this reason, this final degree project focuses on the study and analysis of the influence that the implementation of a rear wing has on the aerodynamics of a Tesla Model S, with the aim of obtaining the optimal operating inclination of said element. This requires a CAD file of the vehicle and a finite element program with which, through simulations, the forces acting on the vehicle are calculated. Starting from a CAD model of the vehicle, modifications are made with the SolidWorks® program, in such a way that, without losing the essence of the vehicle, a simplified model that adapts to ANSYS®, which is the simulation program to be used, is obtained. Once the geometry is exported to ANSYS®, to obtain the final geometry, a cube of air is created from which the volume of the vehicle is subtracted. Then, the meshing is done, having previously made a study of the mesh to see the influence of its size on the result. With the meshed geometry, defining the boundary conditions, the simulation is performed in ANSYS Fluent®, from which the forces acting on the vehicle and the aerodynamic coefficients are obtained. With these data, the speeds achieved with each rear wing configuration are observed and compared. In the same way, the time it takes for the vehicle to make a lap on a circuit is seen, being able to reach the conclusion of which aerodynamic configuration is the optimal.

[ES] El objetivo del trabajo Fin de Master es el desarrollo del proyecto de ejecución material de la instalación de suministro de agua fria y a.c.s., la instalación evacuación de aguas pluviales y residuales, la instalación de extinción de incendios, y la instalación de suministro de gases medicinales a un edificio hospitalario. El edificio en cuestión es el nuevo Centro de Especialidades que se va a albergar en la ampliación del complejo hospitalario Antigua Ciudad Sanitaria La Fe de Valencia. Se trata de un edificio de sotano + 4 alturas de 3500 m2 de planta (14000 m2 construidos) destinado a consultas de especialidad, servicio de radioscopia y resonancia, y quirófanos de dia.

[ES] Se propone desarrollar un programa informático en el lenguaje Visual Basic.net , con el objetivo que automatice los cálculos de la auditoría hídrica y energética de sistemas presurizados de agua, ya sean estos sistemas de agua potable o riego. Esta herramienta parte de cualquier configuración de modelo de la red, que debe estar previamente calibrada en EPANET. Los resultados entregados por el programa serán numéricos y gráficos estadísticos (gráficos de barras, gráficos de pastel, etc) permitiendo una visualización e interpretación fácil y sencilla de cómo se descompone la energía consumida por la red. Además, el programa integrará una serie de indicadores que permitan entender el estado hídrico y energético de la red. Por tanto, el presente trabajo, se centra en la programación y desarrollo de un programa informático que permita calcular a partir de un archivo de EPANET la auditoría energética propuesta en "Energy audits of water networks", de Cabrera et al., 2010 y los desarrollos posteriores que se han ido haciendo sobre ésta (Cabrera et al., 2015; del Teso et al., 2019). Este software pretende ser una herramienta que facilite al usuario el análisis energético de su sistema, de forma que a partir de los resultados arrojados por ésta pueda plantear mejoras que minicen el gasto energético de la red. Esta herramienta se aplicará a una instalación real, para mostrar los resultados de la auditoría y los dieferentes indicadores energéticos que muestra el software., [EN] It is proposed to develop a computer program in Visual Basic.net language, in order to automate the calculations of the water and energy audit of pressurized water systems, whether they are drinking water or irrigation systems. This tool starts from any network model configuration, which must be previously calibrated in EPANET. The results delivered by the program will be numerical and statistical graphics (bar charts, pie charts, etc.) allowing an easy and simple visualization and interpretation of how the energy consumed by the network is broken down. In addition, the program will integrate a series of indicators to understand the water and energy status of the network. Therefore, the present work focuses on the programming and development of a computer program that allows calculating from an EPANET file the energy audit proposed in "Energy audits of water networks", by Cabrera et al., 2010 and subsequent developments that have been made on it (Cabrera et al., 2015; del Teso et al., 2019). This software aims to be a tool that facilitates the user the energy analysis of its system, so that from the results obtained it can propose improvements that minimize the energy expenditure of the network. This tool will be applied to a real installation, to show the results of the audit and the different energy indicators shown by the software.

[ES] En este trabajo se ha desarrollado un algoritmo programado en MATLAB que permite la identificación de estructuras turbulentas, su evolución y continuidad en el tiempo a través de datos obtenidos mediante simulaciones numéricas directas. Se parte de los datos obtenidos en una simulación y un algoritmo de post-proceso que permite agrupar puntos del flujo que forman vórtices. A partir de estos datos para distintos pasos temporales discretos se identifica a cada una de las estructuras. De esta manera, se permite seguir a cada una de ellas a lo largo del tiempo, conectando los pasos temporales. Se pueden obtener datos muy relevantes de la evolución de estructuras turbulentas, como el movimiento de su centro de masas, la evolución de su volumen, los instantes en los que nace y muere y su cuadrante de velocidades. Estos datos, aplicables a cualquier simulación DNS en la que conozcamos la malla y el campo de velocidades, quedan grabados en una base de datos en formato estándar hdf5. Además se han implementados diferentes algoritmos para la representación gráfica de parámetros relevantes. Estas representaciones son funciones de densidad de probabilidad de la vida media y volumen de las estructuras turbulentas, y una representación gráfica esquemática de la evolución de los centros de masas, tanto en 2D como en 3D. El algoritmo también permite resaltar cada vórtice en función de su cuadrante de velocidades y de su tamaño. Por último se ha generado una representación en 3 dimensiones de todo el campo turbulento permitiendo ver de una manera muy gráfica la evolución temporal del flujo, resaltando también con diferentes colores en función del cuadrante de velocidades. Además, esto permite seleccionar un vórtice que resulte de interés por diferentes parámetros y resaltarlo para analizar su comportamiento dentro del flujo. A partir de dicha representación se ha podido construir un vídeo que permite visualizar dicha evolución. Se ha utilizado este algoritmo para el análisis, primeramente de un flujo de tipo Poiseulle a bajo número de Reynolds y a continuación se ha comprobado con éxito la viabilidad del uso de dicho código en simulaciones de muy alto coste computacional., [EN] This work has consisted in the development of algorithm programmed in MATLAB, which allows to the identification of turbulent structures. It studies their evolution and continuity throughout data obtained by direct numerical simulations. Beginning with data collected in a simulation and a post-process algorithm which already lets us to group individual points of the flux being part of a vortex. From this data for different discrete temporal steps, each structure is identified. In this way, we can follow each of them through the time, by connecting the structure in different temporal steps. Several interesting data related to eddies evolution can be obtained, such as the movement of mass centre, volume evolution, steps where the vortex is generated and dies and its velocity quadrant. This data can be applied to any DNS simulation where we know the mesh and velocity field. Data is saved in standard hdf5 format database. As well, representation algorithms in order to graphically display important parameters have been developed. These are Probability density functions of life span and volume of vortices and schematic evolution in both 2D and 3D of mass centre position, allowing to differentiate vortices in function of their size and velocity quadrant. Lastly, it has been generated a representation of the whole turbulent field, this lets us watch the evolution in a very clarifying way. We can represent, as well, each eddy in different colours according to its velocity quadrant, and we can select an individual vortex in order to highlight it. Videos of the evolution have been done from this representations. This algorithm has been used initially to study a low-Reynolds number Poiseulle turbulent flow and then it has been tested successfully with studies requiring very large computational resources.

[ES] La conciencia ecológica ha calado en la sociedad y los consumidores están cambiando sus preferencias basándose en criterios de responsabilidad social o impacto ambiental por lo que buscan comprar productos y servicios de empresas que estén comprometidas con el medio ambiente. La industria del mueble es uno de los sectores más comprometidos con el medio ambiente. Establecer un plan sostenible en el amueblamiento de un aparthotel no sólo depende de los materiales de fabricación usados, sino del diseño, del proceso de fabricación y distribución o del compromiso social que se pretende adquirir como empresa. En el proyecto se realiza una propuesta de diseño de mobiliario para el equipamiento integral de un apartamento dentro de una línea de aparthoteles de 4 estrellas que apueste por la sostenibilidad. El planteamiento de desarrollo establece un mobiliario tipo que se repite en todos los apartamentos y que varía en número y distribución en función del tamaño del apartamento, el cual depende del número de personas que aloja. El diseño final queda marcado por los estudios realizados para cumplir con los objetivos de la economía circular y con los siguientes ODS: salud y bienestar, ciudad sostenible y producción y consumo responsable., [EN] Ecological awareness has permeated society, and consumers are changing their preferences based on social responsibility or environmental impact criteria, so they are looking to buy products and services from companies committed to the environment. The furniture industry is one of the most environmentally committed sectors. Establishing a sustainable plan in furnishing an aparthotel depends not only on the manufacturing materials used but also on the design, manufacturing and distribution process and the social commitment that the company intends to acquire as a company. In the project, a proposal is made for the furniture design for the integral furnishing of a flat within a line of 4-star aparthotels committed to sustainability. The development approach establishes a standard furniture repeated in all the apartments and varies in number and distribution depending on the size of the flat, which depends on the number of people it accommodates. The final design is marked by the studies carried out to meet the objectives of the circular economy and the following SDGs: health and well-being, sustainable city and responsible production and consumption.

[ES] Este documento expone una posible solución al trazado y dimensionado de las diferentes instalaciones que se encuentran en un edificio de uso residencial y comercial conforme a la normativa actual, las cuales son: instalación de suministro de agua, instalación de saneamiento e instalación de protección contra incendios. Esta solución estará acompañada de planos, pliego de condiciones y presupuesto correspondientes. La instalación de suministro de agua contempla el suministro de agua fría y agua caliente sanitaria con sus correspondientes elementos (grupo de bombeo, calentadores, válvulas, etc.). Además, se ha diseñado la instalación para una lavandería situada en la azotea del edificio. La instalación de saneamiento ha sido diseñada aprovechando que en las inmediaciones del edificio se dispone de pozos diferenciados para aguas residuales y pluviales. La instalación de protección contra incendios conforme a la normativa, cuenta con diferentes extintores repartidos por el edificio. También se dispone de bocas de incendio equipadas que cuentan con depósito de abastecimiento y grupo de bombeo propios.