APRÈN. Portal de la producció docent del professorat de la UPC

En este trabajo se presenta un estudio sobre el lanzamiento de cohetes orbitales desde una plataforma aérea, centrándose en el análisis del comportamiento y la trayectoria del cohete cuando se lanza bajo estas condiciones. El estudio ha sido supervisado por el profesor Josep Oriol Lizandra Dalmases y la profesora Blanca Tejedor Herrán, de la Universitat Politècnica de Catalunya. El estudio inicia con la presentación de los principios fundamentales que definen el comportamiento del motor y las ecuaciones gobernantes de la trayectoria del cohete. También se añaden detalles esenciales sobre la caracterización de la atmósfera, las órbitas, el combustible y la división por etapas del cohete. Posteriormente, se desarrolla el código de Matlab para la simulación del comportamiento del motor y el lanzamiento desde la superficie. El motor y la trayectoria están basados en los del cohete Electron de Rocket Lab, cuyo perfil será usado para validar el modelo. Finalmente, se optimiza el programa para el lanzamiento aéreo. Se determina la importancia de los parámetros dados por la plataforma aérea de velocidad, altura y ángulo de inclinación iniciales, valorando el incremento de velocidad que proporcionan. Con los beneficios obtenidos en cuanto a velocidad, se proponen mejoras como el aumento de la capacidad de carga de pago, disminución de la cantidad de combustible o reducción de potencia mediante la extracción de motores y combustible. Se determina la viabilidad técnica a efectos cualitativos del sistema de lanzamiento aéreo. Sería necesario realizar un estudio futuro sobre la plataforma aérea a utilizar y el método de separación para valorar el sistema de lanzamiento desde el aire completamente.

This study delves into the development and analysis of nuclear space propulsion systems for future missions, drawing valuable insights from past experiences and the historical context of these systems. Nuclear Thermal Propulsion (NTP) emerges as a promising option, offering several advantages over alternative propulsion systems, such as reduced propellant mass per payload and the potential for shorter travel times to Mars and near-Earth objects. The extensive research conducted demonstrates that NTP engines possess key attributes, including energy efficiency, high specific impulse, and extended operational capabilities, making them particularly well-suited for Mars missions. Furthermore, the study places emphasis on the meticulous selection of materials for the primary components of the NTP system. Factors such as high-temperature strength, corrosion resistance, and pressure resistance are carefully considered in this analysis, ensuring the optimal performance and reliability of the system. Besides, in order to compute the maneuver and the mission to Mars, it is necessary compute the specific impulse 𝐼�𝑠�𝑝� of the engine. Therefore, to ascertain the most accurate approach for calculating specific impulse (𝐼�𝑠�𝑝�), two methodologies, Chemical Equilibrium and Frozen Composition, are compared using the CEARUN software. The results highlight the distinct characteristics of each method, with Chemical Equilibrium assuming certain properties and Frozen Composition incorporating various factors, leading to variations in the calculated 𝐼�𝑠�𝑝�. Once the 𝐼�𝑠�𝑝� is selected, the mission to Mars is carefully modelled and analyzed utilizing computational tools such as MATLAB. This comprehensive analysis encompasses diverse propulsion maneuvers and trajectory optimization, shedding light on the potential benefits and considerations associated with the implementation of NTP systems in space missions. In conclusion, NTP systems have the inherent capacity to significantly reduce travel durations in space missions owing to their augmented thrust capability and high specific impulse, ultimately resulting in a more efficient utilization of propellant. However, it is important to underscore that fully harnessing the benefits of NTP systems in future space missions necessitates further research and optimization efforts. By continuously exploring and refining these systems, it is possible unlock their full potential and propel humanity towards new frontiers in space exploration.

Com s'indica en el títol del treball de fi de màster, l'objectiu és la realització d'una auditoria energètica que permeti avaluar la realitat actual d'una masia segle XVII situada a La Quar (Berguedà) en aspectes energètics, i permeti estudiar la viabilitat tècnica i econòmica de diferents propostes de millora d'eficiència energètica amb l'objectiu principal de reduir la demanada d'energia i d'emissions de CO2. Per poder assolir l'objectiu, s'ha dividit el treball en dos blocs diferenciats, el primer bloc ha estat la definició de l'edifici amb les seves instal·lacions i mètode constructiu, el qual ha permès juntament amb la modelització del consum energètic realitzar l'auditoria energètica de la masia obtenint uns resultats molt poc eficients que han reforçat la justificació del treball alhora de buscar propostes de millora. La segona part, i la que més importància s'ha donat és amb l'estudi de les propostes de millora, amb un pre disseny, estudi de viabilitat econòmica i d'impacte ambiental. Gràcies aquestes mesures s'ha reduït la demanda energètica del edifici i de les emissions de CO2. Per acabar, donar rellevància a l'obtenció satisfactòria d'un treball, on s'han complert els objectius marcats prèviament i s'han complert els objectius segons l'abast del projecte

The future plans of the space agencies all across the globe, mainly focus on the advance of the Extravehicular Activities (EVAs) that are orientated in the repair and maintenance of the space vehicles. This thesis presents a brief history of the space suits (EMU, Orlan-M) utilized in space applications and the propulsion units (Hand-Held Maneuvering Unit, Manned Maneuvering Unit and the Simplified Aid for Extravehicular Activity Rescue-SAFER which is currently being used for performing self-rescue maneuvers, in the case the EVA crew member becomes untethered from the orbiter) that have been used during the space activities. After introducing the space environment and the critical conditions that surround the astronaut during these activities, the fundamentals of the Cold Gas Propulsion Systems on which the function of the SAFER propulsion unit is based, are presented. The aim of this thesis is to perform a performance analysis of the SAFER propulsion unit, with the extraction of the basic space propulsion concepts, i.e. thrust, specific impulse, etc. and the verification of the produced results with the technical characteristics of the unit. The orbital dynamics applying on the astronaut during an EVA are also being studied in this thesis, starting from the scenario where the crew member becomes untethered and floats freely in the vacuum of space and at the same time, examining the case where the SAFER propulsion unit is being activated for the performance of the self-rescue maneuver, and the return of the astronaut to the orbiter.

Després de tants anys ha arribat el moment de realitzar el treball més important en la meva carrera universitària, ja que es tracta de posar en pràctica els coneixements adquirits al llarg del Màster en Enginyeria Industrial i també del Grau en Enginyeries en Tecnologies Industrials, que és la base sobre la que es complementa el Màster. El Treball Final de Màster suposa un gran repte per a qualsevol universitari i, concretament en el meu cas, significa haver de proposar/trobar la solució òptima davant d'un problema/necessitat real mitjançant les eines i els recursos dels que disposo gràcies a la formació adquirida com a Enginyer Industrial. A més a més, aquest treball és una bona representació dels projectes als que ens hem d'enfrontar en el sector laboral industrial. És cert que a l'hora d'escollir el tema sobre el que realitzar el TFM vaig intentar decantar-me en l'àrea de l'Organització Industrial, ja que és l'especialització que vaig cursar al Màster. No obstant això, degut a la situació sobre el COVID-19 i les conseqüents restriccions que es van imposar a nivell laboral, no vaig poder realitzar les pràctiques curriculars i el TFM conjuntament amb una empresa. Durant el Màster vaig cursar vàries assignatures relacionades amb l'edificació, on es contemplava el conjunt de serveis bàsics que s'han de satisfer a l'hora de projectar una obra, que em van semblar interessants i van ser clau en l'elecció del tema del present treball. Algunes d'aquestes matèries són el Disseny i Construcció de Plantes Industrials i Serveis Complementaris; Arquitectura, Construcció Industrial i Instal·lacions; Tecnologia Energètica. D'aquesta manera, l'execució del treball em permetrà ampliar els meus coneixements actuals sobre el tema en qüestió i dissenyar una casa eficient energèticament mitjançant l'anàlisi i estudi de les maneres de fer actuals. Així doncs, espero realitzar amb èxit el present treball amb la motivació de finalitzar els meus estudis i dedicant el temps i esforç necessaris per acomplir-lo

El present projecte es centra en el desenvolupament executiu de les instal·lacions d'una nau industrial dedicada al sector de l'alimentació i ubicada a Castellolí, dotant a l'edifici dels subsistemes que es presenten a continuació: electricitat, fontaneria, climatització, ventilació, instal·lació frigorífica, xarxa de sanejament i PCI. Respecte a la nau industrial, es caracteritzava per una única planta amb diferents alçades, on l'ús principal que es donava a l'edificació projectada era la distribució de productes del sector de l'alimentació, concretament del pesquer, en el règim de temperatures ambientals i controlades (cambres de congelació i ultracongelació). Per tal de satisfer les necessitats de l'activitat que alberga l'edifici, es va dimensionar i dissenyar un sistema frigorífic poc utilitzat, implementant diferents circuits així com gasos refrigerants. En termes de medi ambient, s'han contemplat les emissions equivalents de diòxid de carboni que pot generar la planta cap a l'atmosfera. Dintre d'aquest context, el projecte es va dividir en cinc volums: (I) Memòria descriptiva; (II) Annexos de càlcul; (III) Plec de condicions; (IV) Estat d'amidaments i pressupost; (V) Documentació gràfica (Plànols). Cal destacar que per a l'elaboració del projecte s'han aplicat les diferents normatives vigents, com ara el Codi Tècnic de l'Edificació, el Reglament Electrotècnic de Baixa Tensió, el Reglament de les Instal·lacions Tèrmiques dels edificis i les ordenances municipals entre altres

L'envelliment de la població és un fenomen que afecta la major part dels territoris europeus. Aquesta tendència explica la creixent demanda de serveis d'atenció a llarg termini, com sonles residències per a gent gran. Així, com que les persones grans passen una gran part del temps a l'interior de les residències, el seu benestar i confort tèrmic no es pot ignorar.La finalitat d'aquest estudi és la d'analitzar el confort tèrmic durant els mesos d'hivern a la residència de gent gran de Sanitas Provença de Barcelona. S'analitzarà quines són les condicions amb les que els residents expressen un confort tèrmic més adequat.Es realitzar una campanya experimental durant tres dies on es monitoritza la temperatura del globus, la temperatura radiant, la temperatura ambient, la humitat relativa i la velocitat de l'aire interiors de sissales del centre entre les10h i les18h.S'enquesten a 134residents del centre i 42no residents per tal d'avaluar la seva sensació tèrmica, preferència i acceptabilitat, així com el nivell d'aïllament tèrmic de la roba i nivells d'activitat dels mateixos. En general s'observa que la gent gran presenta menys sensibilitat envers el canvis de temperatura. Es proposa un model de confort tèrmic que relacionala temperatura de confort dels residents del centre amb la temperatura exterior (model adaptatiu) que presenta menys pendent que els proposats per les normatives ASHRAE-55:2010 i EN-15251:2008.Es demostra doncs queels models de confort existents no s'adeqüen al comportament de la gent gran. S'ha de dir però, que s'ha de continuar estudiant aquest segment de població ja que el present estudi es realitza sobre una mostra de 134 residents i únicament durant el períoded'hivern.