Tesis de Maestría (Mexicali)

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    Evaluación de estrategias de iluminación natural en viviendas en regiones áridas para el confort visual :
    (Universidad Autónoma de Baja California., ) Olivarria Trejo, Cristina; Sotelo Salas, Cristina; Luna León, Aní­bal
    La iluminación natural en la arquitectura es una herramienta de sustentabilidad ambiental, pues crea espacios interiores saludables y cómodos para sus habitantes, al mismo tiempo que reduce el gasto energético de los edificios, sin embargo, a pesar de que la ausencia de la luz natural tiene consecuencias psicológicas y fisiológicas para el usuario, es un recurso desaprovechado en regiones áridas por sus implicaciones térmicas. El objetivo de la investigación es poner en el centro el confort visual al evaluar las estrategias de iluminación natural con base en las necesidades de iluminancia en viviendas de regiones áridas para determinar cuáles son las que presentan un desempeño lumí­nico óptimo. Para lograrlo se establecieron dos etapas: monitoreo y simulación, el primero para entender las condiciones del caso de estudio y el segundo para analizar el desempeño de las tres estrategias revisadas: reflectancia del muro, configuración de ventanas dobles y ventana horizontal alta. A partir de la simulación se desarrolló la metodologí­a de análisis de los resultados arrojados por Desing Builder y se determinaron los dos criterios principales para la valoración del desempeño lumí­nico de las estrategias: la iluminancia predominante y la distribución de porcentajes de áreas. Estos conceptos permitieron determinar las estrategias óptimas para el confort visual y son la aportación más importante de la investigación.
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    Efecto de flecainida en la viabilidad y migración celular en la lí­nea de cáncer de mama triple negativo MDA-MB-231 /
    (Universidad Autónoma de Baja California., ) Gutiérrez Rosas, Marí­a Fernanda; López Izquierdo, Angélica
    El cáncer es un conjunto de enfermedades causadas por el desarrollo y división sin control de células anormales. El cáncer de mama es uno de los tipos de cáncer que más afectan a la población, estando entre los 5 tipos de cáncer que más defunciones causan cada año. Aún quedan muchas incógnitas sobre la división celular descontrolada caracterí­stica de los procesos tumorales; diversas investigaciones han demostrado que la sobreexpresión de los distintos tipos de canales iónicos está asociada a muchas enfermedades, entre ellas el cáncer. Los canales iónicos son conductos proteicos en la membrana, los cuales controlan el flujo de iones a través de la célula. Estos regulan diversos procesos vitales que se llevan a cabo en el organismo, y cuando hay una disfunción causan distintas patologí­as. Estudios previos han mostrado que los canales iónicos pueden tener una influencia en la aparición de la metástasis del cáncer de mama. Dentro de los canales que se han descrito que están sobreexpresados en el cáncer de mama, se encuentran los canales de sodio. Trabajos de investigación enfocados en el estudio de los canales iónicos podrí­an dar la pauta para determinar los factores que causan la sobreexpresión de éstos en las células tumorales, así­ como establecer la relación entre el incremento del potencial maligno de las células cancerí­genas con la expresión de los canales y la proliferación descontrolada de las mismas. Los canales iónicos podrí­an ayudar al descubrimiento de nuevas estrategias terapéuticas complementarias, y considerarlos como biomarcadores tumorales. En la presente investigación se estudió el efecto de flecainida en procesos de migración y viabilidad de la lí­nea celular MDA-MB-231, en los cuales flecainida detuvo la migración celular y disminuyó significativamente el crecimiento celular en la lí­nea celular asociada al cáncer de mama triple negativo. En este trabajo se propone que la flecainida inhibe estos procesos celulares en las células tumorales debido a su interacción con canales de sodio sobreexpresados en la lí­nea celular MDA-MB-231.
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    Aerodynamic optimization of ram air turbine rotor of a commercial aircraft /
    (Universidad Autónoma de Baja California., ) Ávila Zayas, Mariana Glenda; Durazo Romero, Emmanuel Santiago; Siqueiros Hernández, Miriam Avital, Eldad
    Ram Air Turbines (RATs) are employed to supply power for auxiliary and backup systems of an aircraft in case of a major power shortage. These turbines are commonly Horizontal Axis Wind Turbines (HAWTs). In this study, we investigate the performance of a RAT under cruise altitude operating conditions. CFD-RANS computations coupled with Blade Element Method (BEM) are conducted to examine the impact of adding Gurney flaps (GF) to the rotor blades in terms of power and drag (thrust) performance. Three different GF height configurations of 1% chord (1%c), 3%c, and 5%c are applied to the blades of a small RAT. The rotor diameter is 1.016 meters, comprising of two blades with a constant chord length of 0.127 meters and a NACA 8318 airfoil, featuring twist angle along the blade span. The effects of the Gurney flaps are explored over a Reynolds number range of 200k to 500k based on the chord length, corresponding to the Reynolds number of the relative wind speed around the blade at sections of 25%, 50%, 75% and 100% of the blade. Lift coefficient (CL) and drag coefficient (CD) results were imported to Qblade to perform a BEM turbine analysis. The results demonstrate a noticeable increase in the maximum coefficient of power around tip speed ratio (TSR) of 3. Also, a comparison was made between a clean blade and a blade with GF mounted only at the root of the blade. The blade with GF representing 1% of the chord, mounted at the root of the blade yields improved CP/CT for a wider range of 3< TSR <6.6. However, a GF with height of 5%c exhibits the highest CP/CT ratio, both at low TSR (ranging from 1 to 1.8) and high TSR (from 4 to 7.6). Data validation was conducted for the NACA 8318 airfoil using experimental results from Yoshida (2000). Additionally, data validation was also performed by comparing the findings with CFD data from Shen (2016) for E387 airfoil performed on the low-speed wind tunnel of Queen Mary University of London. These validations aim to support and validate the results obtained within this thesis.
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    Diseño y estudio operativo de un sistema de calefacción solar-biogás para el complejo acuático de la UABC /
    (Universidad Autónoma de Baja California., ) Corona Sánchez, José Armando; López Zavala, Ricardo; Velázquez Limón, Nicolás
    El consumo de energí­a en las edificaciones con instalaciones deportivas como los complejos acuáticos, tienen un alto consumo energético directamente relacionado al sistema de calentamiento de agua, estos consumen del 30 al 45 % de la energí­a total consumida. En este trabajo se propone el diseño de un sistema hí­brido que utilice las energí­as renovables como fuente de energí­a. Para ello, se desarrolló un modelo matemático para simular en TRNSYS el comportamiento térmico de una piscina a partir de las condiciones meteorológicas del lugar de ubicación. Planteando la creación de un nuevo módulo (Type) programado en MATLAB con el código del modelo de transferencia de calor. En la validación del modelo matematico, el margen de error promedio relativo de la temperatura simulada y la reportada por investigadores es de 0.0326 (3.2 %), RMSE = 0.08, MAE = 0.78 y un BIAS= -1.48 % y la mayor discrepancia se obtuvo en el segundo dí­a con una diferencia en las temperaturas de 1.79 oC. Por lo tanto, el modelo reproduce adecuadamente la temperatura del vaso de agua de la piscina bajo las condiciones ambientales del recinto, por lo que se puede utilizar como una herramienta confiable para generar análisis técnicos y económicos de sistemas de calefacción (termosolar, bombas de calor, calderas, etc.) para complejos acuáticos a partir del comportamiento térmico que tenga el sistema. Posteriormente de la validación, se hicieron simulaciones operativas para el caso base, el cual mostró un pico en el consumo energético en el mes de diciembre, sin embargo, este no empató con el máximo de costo de operación mensual, ya que el precio del gas sufre un incremento cerca del 10 % en el mes de enero lo cual produjo un coste de 202,725 $/mes. Tambien, se simularon las configuraciones con diferentes áreas de captación termosolar con el fin de evaluar su aportación de energí­a térmica, también llamada fracción solar. En el estudio de viabilidad económica se sometieron las propuestas que se simularon, por lo que se obtuvieron sus costos de inversión inicial, operación y mantenimiento, para determinar sus tiempos de retorno de inversión. La configuración con un área captación de 240 m2 muestra un tiempo de recuperación de 3 años, alcanzando una fracción solar anual mayor al 40 % y un ahorro de $328,500 al año. Además, cumple con los requerimientos de la norma (NADF-008- AMBT-2017), que establece las especificaciones técnicas para el aprovechamiento de la energí­a solar en el calentamiento de agua en instalaciones y solicita que, para un edificio con las caracterí­sticas del complejo acuático, le corresponde el 40 % de aportación solar de la demanda térmica total que necesita el edificio.
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    Afectación de las condiciones de estabilidad atmosférica y la deposición de partí­culas de polvo en sistemas fotovoltaico /
    (Universidad Autónoma de Baja California., ) Oblea Ortega, Edgar Daniel; Santillán Soto, Néstor; Flores Jiménez, David Enrique
    Se sabe que una de las principales afectaciones en la generación de energí­a mediante paneles fotovoltaicos es el polvo, especialmente en lugares de clima árido debido a la escasez de precipitaciones. Esta acumulación de partí­culas afecta negativamente el rendimiento de los equipos, reduciendo su eficiencia y disminuyendo la generación de energí­a. Además de la falta de lluvia, se han identificado otras variables meteorológicas que también influyen en la acumulación de material particulado sobre los paneles, como la velocidad del viento, la radiación solar y la temperatura. Conscientes de esta problemática, se llevó a cabo una investigación con el propósito de abordar estos desafí­os. El objetivo principal fue analizar la disminución de la potencia eléctrica en paneles fotovoltaicos debido a la deposición de partí­culas de polvo y cómo se relaciona con los parámetros meteorológicos del sitio de estudio. Hasta el momento, la literatura carece de estudios en el estado de Baja California que relacionen parámetros meteorológicos, especialmente aquellos vinculados a la estabilidad atmosférica, con los efectos de la acumulación de polvo en los paneles solares. Afortunadamente, se dispone de información de investigaciones previas en otros paí­ses sobre la contaminación y el potencial solar en zonas urbanas, lo que sirvió como marco teórico de referencia para este proyecto. La metodologí­a propuesta involucra la recopilación de datos provenientes de estaciones meteorológicas, paneles fotovoltaicos y material particulado. Posteriormente, se aplica el análisis de regresión lineal mediante software especializado para analizar relaciones entre estas variables. Los resultados primordiales documentan las variaciones en parámetros fotovoltaicos influenciados por las condiciones meteorológicas, la radiación de onda corta reflejada y la deposición de polvo a lo largo del estudio. Además, la herramienta que se elaboró para determinar la estabilidad atmosférica tiene potencial de registro ante INDAUTOR, respaldando la originalidad y relevancia del trabajo. Entre los resultados obtenidos a partir de los modelos de regresión lineal, se identificó que, entre las variables de mayor influencia sobre la potencia del panel fotovoltaico se encuentran: la temperatura, el voltaje y la radiación de onda corta reflejada.