Resumen: En este trabajo se ha desarrollado un modelo de partículas lagrangiano basado en la técnica Monte-Carlo, aplicable a la dispersión de contaminantes desde un foco puntual. Para ello se han analizado en la versión unidimensional los efectos producidos por ciertos parámetros de entrada en el modelo, tales como: varios tipos de generadores de números aleatorios, diversos pasos temporales, diferentes formulaciones para las desviaciones
estándar de velocidad con distintas categorías de estabilidad de estratificación; así como varias condiciones iniciales y de contorno. Una vez elegidos los parámetros de estabilidad más adecuados se han realizado simulaciones bidimensionales con una fuente elevada, en situaciones de estratificación estable, neutra e inestable o convectiva, comparando los resultados con los obtenidos con un modelo de penacho gaussiano. Asimismo, se han realizado simulaciones bidimensionales en el caso de una fuente elevada 240 metros y de una fuente junto al suelo, obteniéndose unos resultados similares a las observaciones correspondientes a estos casos. Finalmente, se ha aplicado el modelo bidimensional acoplado a un modelo de pronostico de la capa limite planetaria a un caso de fumigación.
Editorial: Universidad Complutense de Madrid, Servicio de Publicaciones
Departamento: Fac. de CC. Físicas - Depto. de Física de la Tierra, Astronomía y Astrofísica I
ISBN: 978-84-669-0412-4
Notas: Tesis de la Universidad Complutense de Madrid, Facultad de Ciencias Físicas, Departamento de Física de la Tierra, Astronomía y Astrofísica I (Geofísica y Metereología), leída el 14-12-1993
Resumen: Las fuentes de luz supercontinuas son fuentes de muy ancho espectro generadas a partir del bombeo de un material no lineal adecuado con un haz coherente, típicamente un láser pulsado. En los últimos años se ha incrementado notablemente el interés por este tipo de fuentes gracias a los desarrollos de nuevas fibras ópticas (fibras microestructuradas o de cristal fotónico y tapered) y al progreso en la tecnología de
láseres ultracortos. Esta tesis describe un método experimental extremadamente simple para generar una fuente de luz supercontinua usando un láser de bombeo continuo y una fibra óptica monomodo con las características adecuadas. Se muestra que con esta configuración experimental pueden conseguirse fuentes supercontinuas con una buena estabilidad y valores de densidad espectral de potencia muy elevados. Partiendo de la consideración de los efectos no lineales que tienen lugar en la fibra, se aporta una explicación teórica de los procesos que conducen a la generación de la fuente supercontinua así como una simulación matemática de los mismos. El desarrollo de este tipo de fuentes resulta de gran interés para su aplicación en campos como las Comunicaciones Ópticas, la Metrología, la Espectroscopía y la Tomografía Óptica de Coherencia. En esta tesis se muestra experimentalmente la viabilidad de algunas de estas aplicaciones.
Resumen: El objetivo fundamental de la tesis es el diseño y validación experimental de un sistema de control activo acústico estructural (CAAE), para reducir el ruido de baja frecuencia radiado por una placa delgada en condiciones de contorno simple. Gran parte de la investigación se dedica al estudio y comparación experimental de las prestaciones de control que ofrecen diferentes sensores de error, acústicos y estructurales puntuales y distribuidos. El
trabajo contribuye con el diseño teórico e implementación práctica de un sensor modal, diseñado para medir el desplazamiento volúmico de la placa considerada, en un margen de baja frecuencia. Dicho sensor está formado por dos tiras de PVDF en cruz, cuyas geometrías son proporcionales a las formas propias de la placa, estimadas con la modelización de la respuesta estructural del prototipo. La respuesta en frecuencias de dicho sensor, una vez adherido a la estructura, confirma la validez del planteamiento teórico realizado para su diseño. El prototipo CAAE optimizado consta de unos componentes acústicos-estructurales y electrónicos, para reducir la radiación de campo lejano. Con una fuente primaria de fuerza (vibrador) se excita la placa en resonancia y en vibración forzada. La señal de referencia utilizada para informar al controlador de las características de la vibración primaria es la propia señal de excitación. Se utiliza la salida de cada uno de los sensores de error citados como función de coste a minimizar. Uno o dos actuadores piezoeléctricos dobles, posicionados simétricamente sobre la placa, ejercen la vibración secundaria para contrarresta la inicial, con el fin de reducir la radiación acústica. El controlador, por medio de algoritmos y filtros de control, procesa las señales de entrada (referencia y error) y genera la señal que alimenta las fuentes secundarias. El control CAAE implementado es satisfactorio en todos los casos analizados y revela que el sensor distribuido diseñado es idóneo para este tipo de aplicaciones. Se comprueba también que el control tradicional, con un altavoz como fuente de control y un micrófono de error, es menos apropiado. Con el trabajo se pretende profundizar en los mecanismos y prestaciones del control en estructuras sencillas, y asentar las bases para futuras extrapolaciones a problemas 2D más complejas
Resumen: El desarrollo de fuentes eficientes emisoras de fotón único plantea un gran reto en el contexto de la comunicación cuántica, en concreto en el entorno de la codificación de la información transmitida (criptografía). Uno de los principios de funcionamiento de los sistemas de criptografía cuántica está centrado en la codificación de la información a transmitir con el menor número posible de fotones (uno en el caso ideal) para minimizar,
de este modo, los ataques externos al sistema. Asimismo, se evita el envío de información redundante, ganando en velocidad de transmisión. Asimismo, la longitud de onda de emisión, su ancho espectral, la forma de excitación de la fuente emisora de fotón único, la posibilidad de emisión polarizada y la temperatura de trabajo son factores relevantes que se estudiarán en este informe y que servirán de guía a la hora de clasificar dichas fuentes. En este trabajo se detalla el diseño, fabricación y testeo de un sistema capaz de emitir fotones individuales de forma controlada a una longitud de onda de 1550 nm mediante la excitación de un láser con un sistema electrónico generador de pulsos. [ABSTRACT] The development of efficient sources of single photon sources poses a major challenge in the
context of quantum communication, particularly in the vicinity of the coding of the transmitted information (cryptography). One of the principles of operation of quantum cryptography systems is focused on the coding of information transmitted with the least possible number of photons (one in the ideal case) to minimize in this way, the system from external attacks. It also avoids sending redundant information, gaining in speed of transmission.
Also, the emission wavelength, spectral width, the shape of excitation single photon emitting source, the possibility of polarized emission and operating temperature are important factors that are discussed in this report and will guide when classifying these sources. This paper details the design, manufacture and testing of a system capable of emitting single photons in a controlled manner at a wavelength of 1550 nm by the excitation of a laser with an electronic pulse generator.
Resumen: Unos de los problemas que más interés y preocupación ha suscitado en los últimos años es la contaminación del medio ambiente por productos generados por actividades humanas e industriales. Esta tesis se centra en el estudio del transporte de contaminantes en aguas continentales, pudiendo dividirse para su análisis en dos casos: 1,- El transporte de contaminantes en aguas superficiales. 2,- El transporte de contaminantes
en aguas subterráneas. El mecanismo fundamental de transporte es la convección debida al movimiento del fluido al que se realiza el vertido. Por ello, el estudio de estos problemas requiere el conocimiento previo de la dinámica del medio, llevándose a cabo en una segunda etapa el estudio del transporte de contaminantes. La tesis que aquí se presenta tiene como objetivo fundamental el desarrollo de modelos numéricos eficientes que permitan reproducir el comportamiento dinámico del medio, así como el transporte de contaminantes. Respecto del estudio de la dinámica en aguas superficiales, la ecuación de balance de masa se reduce a la condición de incompresibilidad y esta restricción plantea dificultades numéricas importantes. Las ecuaciones de blance de momento lineal dan lugar a las ecuaciones de Navier-Stokes. Para integrar estas ecuaciones desde el punto de vista numérico es necesario hacer uso de métodos de paso fraccional, también conocidos como fractional-step. Un problema improtante a tener en cuenta aquí es la existencia de superficies libres, que se trata con el método de level-set. Debido tanto a esta dificultad como al elevado número de grados de libertad a los que se llega en estas formulaciones, puede en ocasiones emplearse modelos simplificados. Si el espesor de la capa de fluido es relativamente pequeño en relación con sus otras dos dimensiones características, puede llevarse a cabo una integración en profundidad, obteniéndose ecuaciones donde las variables de campo son el espesor de la capa y las correspondientes velocidades bidimensionales integradas en profundidad. Son importantes en este tipo de problemas de convección dominante, la contribución de los términos de fuente, por lo que es esta tesis se propone el método de dos pasos de Taylor-Galerkin, basado en la ecuación transitoria completa, así como un esquema de Runge-Kutta de cuarto orden para tener en cuenta la contribución de los términos de fuente. Por otro lado, en el caso del estudio de la dinámica de aguas subterráneas, el principal objetivo es el proporcionar un método preciso para el seguimiento de flujos de superficie libre en el interior de medios porosos. Se propone aquí un nuevo método para el seguimiento de la superficie libre del flujo basado en las técnicas level-set. Con este método de Elementos Finitos es posible estudiar la filtración de n fluidos inmiscibles en el interior de un suelo y conocer, para cualquier tiempo dado, la posición de la interfase entre los flujos. Una vez que el campo de velocidades en el medio poroso es conocido, puede procederse al estudio del transporte de contaminantes en dicho medio. Respecto del transporte de contaminantes, las ecuaciones del modelo son ecuaciones de conservación de los diferentes contaminantes, las cuales tienen en cuenta posibles fenómenos de interacción entre éstos, así como decaimiento debido a fenómenos físico-químicos o incluso biológicos. No obstante esta tesis se centra en el estudio del problema convectivo, por lo que se hace uso del método de dos pasos de Taylor-Galerkin, de gran sencillez y precisión, para el tratamiento de problemas de convección dominante
