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Desarrollo de una metodología de modelado para pruebas de inyección de corriente en el diseño de circuitos integrados automotrices
(2024-12) Gardella, Pablo Jesús
Over the last 20 years, Bulk Current Injection (BCI) testing has become increasingly critical for assessing the electromagnetic compatibility (EMC) of integrated circuits (ICs) in automotive applications. This PhD thesis introduces a systematic, comprehensive modelling methodology for Bulk Current Injection (BCI) tests, essential for evaluating the EMC of ICs in automotive applications. One of the primary challenges in this research lies in the difficulty of accurately measuring disturbance levels during BCI tests due to significant interference from component and test instrument parasitics. Previous work presented by the author during the PhD demonstrated that subtle changes in measurement components could drastically affect the results. This thesis extends that work by systematically verifying how small changes in the measurement setup influence outcomes, highlighting the complexity of achieving reliable and reproducible results in BCI testing. This thesis includes an extensive analysis of existing models from the State of the Art from the last years. By situating this project within a precise technological context, it leverages recent developments—some published after this PhD research began—thereby establishing the contemporary relevance of the methodology. The core of the thesis encompasses detailed model developments and component modelling efforts, validated individually and as a whole. Following individual component validation, the more complex system assembly was incrementally tested, ultimately demonstrating a robust understanding of the entire test bench and enabling predictions of the so-called “BCI Signature” in a Device Under Test (DUT). This achievement marks a significant advancement, aligning with the final objective: the capability to determine and predict the IC performance during BCI. This methodology was seamlessly integrated into the IC design flow, bridging the gap between EMC testing and IC development processes. Furthermore, this thesis demonstrates the application of the methodology to case studies of technological relevance in the context of Automotive IC design. The insights from this research are immediately applicable to automotive IC designers and system engineers aiming to improve pre-silicon EMC prediction and design optimisation for robustness against BCI-induced interference. The core modelling techniques and general methodology can also be extended to other EMC test scenarios and industries such as avionics or military.
Herramientas de minería de datos para estudios longitudinales con aplicaciones biomédicas
(2024-02) Pantazis, Lucio José
En esta tesis se describen dos desarrollos para estudios longitudinales con aplicaciones biomédicas. Estos desarrollos utilizan herramientas matemáticas muy distintas, por lo tanto, parece difícil ubicar ambos trabajos dentro de un mismo marco. Sin embargo, ambos trabajos tienen su fundamento en la interpretación de los coecientes estadísticos y la evolución temporal de los datos, explotando las características de los datos longitudinales. El primer desarrollo consiste de una aplicación algorítmica a una base longitudinal de pacientes diabéticos en la que se analiza secuencialmente la expresión de algunos genes estratégicos. Considerando esta base, se logró agrupar en 3 grupos a los pacientes por la variación en su expresión genética, presentando uno de los grupos características clínicas distintas a los grupos restantes. Además, en nuestro trabajo se desarrollaron algoritmos que permiten obtener nuevas características a partir de bases de datos donde las herramientas usuales de detección de patrones no son recomendables. Este descubrimiento es relevante ya que las características de los grupos no estuvieron involucradas en el agrupamiento de pacientes y por lo tanto, presenta una potencial asociación de la cual no se tenía información. Además, nuestra propuesta incluye un nuevo enfoque sobre el problema que permite evaluar muchos algoritmos de clustering y comparar sus resultados. Considerando estas nuevas alternativas, hemos logrado encontrar una forma de agrupar observaciones que, en las bases de datos seleccionadas, arroja mejores resultados que otros métodos preestablecidos. El segundo desarrollo, es el de un algoritmo de detección de trayectorias atípicas para bases con alta variabilidad en las respuestas individuales, pero que siguen una cierta estructura que se puede describir a través de un modelo estadístico que se adapta a dicha variabilidad. A partir de este modelo se detectan de forma simultánea diversas características de los individuos con evoluciones temporales que no acompañan dicho modelo estadístico. En nuestros experimentos y simulaciones, hemos obtenido mejores resultados de detección que otros algoritmos establecidos.
Estudio de la fisilidad en la formación Vaca Muerta en superficie y subsuelo : impacto en las propiedades petrofísicas y mecánicas del reservorio no convencional
(2023) Martín, Lucía Inés
La fisilidad es la capacidad de ciertas rocas de grano fino de partirse a lo largo de superficies suaves paralelas a la estratificación. Es una propiedad estructural que se expresa en afloramiento gracias a los procesos de meteorización que promueven la ruptura de la roca aprovechando planos de debilidad preexistentes. El grado de fisilidad de una roca influye en características petrofísicas como la porosidad y la permeabilidad, así como en propiedades geomecánicas, como su resistencia y anisotropía. En consecuencia, esta propiedad puede influir en la eficiencia del fracturamiento hidráulico de un play no convencional tipo shale como la Formación Vaca Muerta. Si bien los estudios de la fisilidad se remontan hacia fines del siglo XIX, los mecanismos que controlan su desarrollo siguen siendo motivo de debate. La mayoría de los autores sostiene que la fisilidad es consecuencia de la abundancia de minerales arcillosos y su orientación paralela a la estratificación. Otros estudios desestiman la importancia de la fábrica horizontal y proponen a la existencia de una fina laminación como el factor de primer orden en el desarrollo de la fisilidad. En el presente estudio se identificaron los principales controles en el desarrollo de la fisilidad a escalas macro- a microscópica en la Formación Vaca Muerta, Cuenca Neuquina, Argentina. Para ello se integraron datos provenientes de afloramientos (en donde esta propiedad tiene su máxima expresión) con datos de subsuelo (en donde se explota esta Formación como un reservorio no convencional). En ambos casos, se estimó el grado de fisilidad de las rocas desarrollando metodologías semicuantitativas y no destructivas. Para la caracterización de la fisilidad en afloramiento se generó una curva de densidad de planos de fisilidad a partir del conteo de dichos planos en 5 centímetros en dirección perpendicular a los mismos. En el caso de las rocas de subsuelo, se generó el denominado índice DAD (Drying Alcohol Discontinuities) compuesto por cuatro clases de distinto grado de fisilidad. Las rocas con diferente grado de fisilidad fueron estudiadas en términos de su composición y fábrica a través de secciones petrográficas, Difracción y Fluorescencia de Rayos X y estudios de geoquímica orgánica junto con datos provenientes de perfiles de pozo e imágenes de pozo. A su vez, se incluyeron estudios petrofísicos y ensayos geomecánicos de laboratorio a fin de analizar el impacto de la fisilidad en su calidad como roca reservorio y en el comportamiento mecánico de la roca. Por último, se desarrolló un modelo capaz de predecir el índice DAD utilizando perfiles e imágenes de pozo a partir de la clasificación supervisada. El algoritmo utilizado fue el Multi-Resolution Graph-based Clustering (MRGC) en un flujo iterativo testeando múltiples combinaciones de curvas a fin de encontrar aquellas que permitieran discriminar las distintas clases de fisilidad con mayor eficiencia. Como resultado, se obtuvo un modelo utilizando perfiles representativos de la composición (Gamma Ray y factor fotoeléctrico), de la textura de la roca (resistividad somera) y de la respuesta mecánica de la roca (perfil sónico). Posteriormente, se construyó un segundo modelo incorporando la información de la imagen microresistiva permitiendo una mejora sustancial en la predicción particularmente de los intervalos de alta a muy alta fisilidad. De esta manera, se demuestra la importancia de utilizar información con una resolución vertical comparable con la variabilidad vertical de la propiedad modelada. Los principales controles del grado de fisilidad de una roca están estrechamente vinculados con condiciones depositacionales tales como la composición del sedimento, el contenido de carbono orgánico total (COT) y mecanismo de depositación, dando lugar a una fisilidad primaria. A su vez, el desarrollo de la fisilidad puede estar condicionada por la historia de soterramiento, por procesos tales como la compactación mecánica o el crecimiento de minerales secundarios, resultando en una fisilidad secundaria. En consecuencia, es posible analizar y, en última instancia, predecir esta propiedad desde el punto de vista de la estratigrafía secuencial, tanto a escala de las parasecuencias como en distintos órdenes de ciclos transgresivo-regresivos. Las rocas presentan una máxima fisilidad hacia la base de las parasecuencias y cerca de las superficies de máxima inundación, mientras que los términos de menor o nula fisilidad se encuentran hacia el tope de las parasecuencias y hacia el fin de los hemiciclos regresivos. Las rocas altamente físiles se caracterizan por su mayor contenido de materia orgánica y material silicoclástico, moderada a alta densidad de laminación y bajos tenores de carbonatos. En contraste, las rocas de baja fisilidad a masivas poseen altos valores de carbonatos, bajos contenidos de materia orgánica y material silicoclástico, y en ocasiones pueden presentar una intensidad de bioturbación muy elevada. La fisilidad muestra una correlación positiva con la porosidad y permeabilidad, mientras que su relación con la densidad es inversa. Los ensayos de laboratorio geomecánicos muestran que, a mayor fisilidad la roca se vuelve más anisotrópica y dúctil y menos rígida, poniendo en evidencia la importancia de tener esta propiedad en cuenta a la hora de estimularla hidráulicamente.
Observadores para sistemas no lineales autónomos conmutados
(2023-08) Benitez, Oscar Matías
Un sistema dinámico híbrido se compone de una familia de sistemas de tiempo continuo (generalmente descritos por ecuaciones diferenciales o inclusiones diferenciales) que conmutan entre ellos según una regla discreta o lógica. Esta clase de sistemas permite modelar las interacciones continuas y discretas que aparecen en sistemas complejos. En particular, un sistema conmutado es una clase de sistema híbrido cuya regla de conmutación viene descrita por una señal de conmutación y no a través de un sistema de eventos discretos. Por lo tanto, un sistema conmutado consta de un número finito de subsistemas dinámicos de tiempo continuo y una regla de conmutación (generalmente dependiente del tiempo o del estado), llamada señal de conmutación, que determina las transiciones entre los subsistemas. El problema de estimación asociado a esta clase de sistemas presenta un desafío interesante debido a la interacción entre la dinámica discreta y continua. En relación con esta problemática, uno de los problemas más exigentes es el de estimar simultáneamente los tiempos de conmutación, el estado continuo y qué subsistema (modo) gobierna la evolución del estado continuo. En este sentido, el propósito principal de esta tesis consiste en abordar el estudio y desarrollar un esquema de estimación para este tipo de sistemas, cuando los subsistemas están modelados por campos no lineales, las conmutaciones son desconocidas y solo se tiene acceso a la función/mapa de salida del sistema conmutado. La detección y estimación de los tiempos de conmutación se desarrolla a partir del procesamiento del mapa de salida y consta de dos etapas. En la primera, se diseña un esquema de ventana de tiempo m ́ovil para detectar saltos en la primera derivada del mapa de salida. La detección de saltos se basa en la aproximación de la segunda derivada (generalizada) de la salida del sistema mediante una convolución adecuada. Para sistemas donde el mapa de salida y los campos vectoriales presentan puntos de no diferenciabilidad, se introducen algunas modificaciones debido a que un salto en la derivada de salida no necesariamente significa una conmutación, debido a la falta de regularidad en el mapa de salida. Por lo tanto, en la segunda etapa, se proporciona un criterio de validación de conmutación para ignorar esas detecciones de saltos que no se deben a la conmutación. Para aquellos sistemas conmutados tales que los subsistemas admiten observadores con un error de decaimiento del tipo exponencial, se desarrolla un algoritmo basado en el uso de un conjunto de observadores (uno para cada modo) y un conjunto de subsistemas (para cada paso del proceso de estimación, se selecciona un subconjunto adecuado de los subsistemas del sistema conmutado) para la estimación de los estados y el modo del sistema conmutado. Con el fin de no tener que introducir suposiciones fuertes sobre la estructura matemática del sistema conmutado y abordar los sistemas conmutados con salida Lipschitz continuas, se introducen los descartadores como objetos dinámicos que evalúan posibles trayectorias en simultáneo, lo que permite el desarrollo de una estrategia de estimación de modo basada en un banco de descartadores e independiente de la estimación de estados, la cual se implementa a partir de un banco de observadores compuesto por observadores que utilizan estos descartadores como unidad básica de funcionamiento. A su vez, se presenta un algoritmo que articula las tres tareas en la estimación para estos sistemas: detección de conmutación, estimación de modo y estimación de estados. También está diseñado para abordar la pérdida de detección de conmutación mencionada anteriormente. Finalmente, dado que la estimación y detección de una conmutación y la reconstrucción de la señal de conmutación (estimación de modo) no dependen del proceso de estimación del estado, cualquier observador para sistemas continuos Lipschitz es válido, siempre y cuando la tasa de decaimiento del error de estimación pueda seleccionarse adecuadamente. En consecuencia, también se presentan las variaciones del algoritmo que permiten el uso de dichos observadores.
Sistemas de posicionamiento en interiores
(2023-07) Grisales Campeón, Juan Pablo; Fierens, Pablo Ignacio
Obtener la ubicación de un dispositivo o usuario en un ambiente interior permite desarrollar una gran cantidad de aplicaciones, como ayudar a las personas a encontrar su camino en espacios complejos, rastrear mercancías o asistir en situaciones de emergencia, entre otras. Por ello, los sistemas de posicionamiento en interiores han sido un tema de investigación de gran relevancia en las últimas dos décadas. La naturaleza compleja y dinámica de los espacios interiores ha llevado a que se desarrollen sistemas diversos en cuanto a tecnologías, técnicas y mediciones. Una breve introducción al estado del arte de estos sistemas se presenta en la primera parte de esta tesis. Una de las técnicas más ampliamente usadas es la conocida como de fingerprinting. Esta técnica permite localizar dispositivos mediante la comparación de mediciones actuales con patrones o fingerprints guardados en una base de datos. Debido a su sencillez y a la ubicuidad de la tecnología, los patrones más comunes están compuestos por mediciones de potencia de señales Wi-Fi. En la segunda parte de esta tesis, se evalúa cuál es la máxima exactitud alcanzable con este tipo de fingerprints, aplicando algoritmos del estado del arte a datos experimentales propios. Finalmente, en la tercera parte de esta tesis se analizan sistemas de localización basados en el tiempo de vuelo de señales de radiofrecuencia. Uno de los problemas de estos sistemas es la necesidad de sincronización entre el dispositivo a localizar y otros nodos que sirven de referencia. Otra dicultad es que los tiempos de propagación no pueden relacionarse sencillamente con la distancia recorrida en ambientes donde el camino directo de la señal es parcial o completamente bloqueado. En este trabajo se proponen soluciones para ambos problemas y se evalúa su desempeño por medio de simulaciones, comparándolo con el de otras propuestas en la literatura y con la cota de Cramér-Rao.
Nuevos desarrollos en el modelado matemático del proceso continuo para la producción en masa de polímeros de estireno en presencia de elastómeros =
(2022-07) Laganá, María Laura; Estenoz, Diana; Stripeikis, Jorge
"El objetivo general de esta tesis es investigar aspectos aún no dilucidados en el área de la ingeniería del proceso de polimerización en masa de estireno (St) en presencia de elastómeros para la producción de Poliestireno de alto impacto (HIPS). La investigación se enfoca en el entendimiento y modelado matemático de los fenómenos fisicoquímicos involucrados, en el estudio y empleo de nuevas técnicas de modelado para la simulación de sistemas complejos, y en la optimización de los procesos. Se pretende lograr desarrollos que contribuyan a diseñar y operar los procesos industriales continuos con alto grado de comprensión, y optimizados desde el punto de vista de la productividad y de la calidad del producto final."
Optimización de la movilidad y miscibilidad de CO2 para EOR y almacenamiento de dióxido de carbono en reservorios heterogéneos
(2022-07) Gallo Jiménez, Gonzalo Augusto; Erdmann, Eleonora; Cavasotto, Claudio N.
"El CO2 EOR es una opción de CCUS con una capacidad de mitigación de CO2 excepcional y que contribuye a la soberanía energética. Esta tecnología tiene tres limitaciones para su implementación: la captura de CO2 en las condiciones técnicas y económicas necesarias, la baja viscosidad del gas y las elevadas presiones de miscibilidad. Este trabajo tiene un enfoque integral en el cual se busca ofrecer soluciones a cada una de estas limitaciones."
Mathematical modelling and advanced control design applied to high-pressure electrolyzers for hydrogen production
(2021-09) David, Martín Rafael; Sánchez-Peña, Ricardo; Ocampo-Martínez, Carlos
"This thesis is mainly dedicated to the study of high pressure alkaline electrolysis. Alkaline electrolysis is a well established technology and is commercially available. However, the operation at high pressure for dispensing compressors was not fully investigated. Moreover, there is a lack of dynamic models and publications related to control strategies. Therefore, this thesis contributes especially in the modelling and control of high pressure alkaline electrolyzers in order to improve purity of produced gases."
Theoretical and experimental study on the phase inversion process during the bulk synthesis of high impact polystyrene
(2021-03-26) Maffi, Juan M.; Estenoz, Diana; Berkenwald, Emilio
"In this thesis, the phenomenon of phase inversion is studied from a qualitative, theoretical and experimental point of view. The general objective is to contribute to the understanding of this fuid- and thermodynamic phenomenon in its particular application in the case of HIPS. The aim is to develop a physical-mathematical model capable of predicting the point of phase inversion during the reaction from the reactor conditions. Among the different alternatives, approaches based on the rheological evolution of the reaction mixture and others based on the fuid dynamics of the dispersed system are explored."
Polímeros modificados químicamente como agentes de captura de metales en agua
(2020-04-21) Rossi, Ezequiel; Errea, María Inés; Fidalgo de Cortalezzi, María Marta
"En el marco del interés por el tratamiento de aguas contaminadas, el objetivo general de este Trabajo de Tesis fue obtener materiales para la remoción de metales pesados de sistemas acuosas, mediante la modificación química de polímeros. Específicamente, se presentan los productos obtenidos al modificar celulosa, quitosano y poli (cloruro de vinilbencilo) (PCVB), la caracterización de los nuevos materiales y los estudios de captura de metales a los que fueron sometidos."
Control-oriented models with intra-patient variations for artificial pancreas systems
(2019) Moscoso-Vásquez, Marcela; Sánchez-Peña, Ricardo; Colmegna, Patricio
"En los últimos años se ha incrementado el número de investigaciones orientadas al desarrollo de un Páncreas Articial (AP) para la regulación automática de glucosa en pacientes con Diabetes Mellitus Tipo 1 (T1DM). Sin embargo, el riesgo de hiper- e hipoglucemia sigue siendo un impedimento para una regulación adecuada de la glucemia en algunos casos. Una fuente importante de limitaciones se origina a partir de la incertidumbre del modelo, y la alta variabilidad inter- e intra-paciente que afecta la dinámica de la regulación de la glucosa. Por lo tanto, considerando que se requieren herramientas para el diseño de estrategias de control robustas y variables en el tiempo que permitan considerar estos aspectos, esta tesis se centra en desarrollar modelos que permitan integrarlos en la etapa de diseño del controlador."
El convertidor multinivel fuente de corriente modular y sus aplicaciones
(2019-05) Cossutta, Pablo; Valla, María Inés; Aguirre, Miguel Pablo
"En esta tesis se realiza el análisis de una topología de Convertidor Multinivel Fuente de Corriente (MCSI) modular. Se analiza detalladamente el funcionamiento de la topología y se formula el marco matemático teórico necesario para el diseño, simulación y el control del convertidor. Se analiza el comportamiento de un módulo y luego se extiende el concepto a las versiones multinivel tanto simétrica, donde todos los módulos son iguales, como asimétrica, donde los módulos son de características similares pero de capacidades de corriente diferentes. Se detallan las técnicas de modulación que se utilizan en la actualidad, Modulación por Ancho de Pulso Sinusoidal (SPWM) y Modulación Vectorial (SVM). Para la modulación SPWM se propone un método simplificado para su implementación. Además, se evalúa la utilización de Control Predictivo Basado en Modelo de Conjunto Finito de Estados (FCS-MPC) para las diversas variantes del convertidor. Se presenta e implementa en una Matriz de Puertas Programables (FPGA) el balance de las corrientes internas del convertidor en su versión simétrica de 7 niveles. Se presenta además un aplicación en la cual se utiliza un MCSI como interfaz entre la red eléctrica y una celda de combustible basada en hidrógeno, validando los resultados en un modelo a escala que permite extrapolar los resultados a otros niveles de potencias. Se desarrolla e implementa un algoritmo de sincronización con la red eléctrica y una plataforma de adquisición de datos basados en una FPGA que permiten la conexión de un convertidor a la red eléctrica. Finalmente, se presentan y analizan tanto resultados de simulación como experimentales obtenidos utilizando un prototipo de laboratorio."
Estudio geomecánico regional de la formación Vaca Muerta y su aplicación a los reservorios no convencionales del tipo shale oil/gas
(2019-03) Sosa Massaro, Agustín; Barredo, Silvia; Frydman, Marcelo
"La constante demanda energética mundial y las nuevas políticas económicas han impulsado a la industria petrolera a lograr grandes avances en lo referente a técnicas de extracción de hidrocarburos y ha llevado a técnicos, profesionales de la industria y científicos a estudiar formaciones rocosas con grandes acumulaciones de hidrocarburos que antes se consideraban improductivas (Monti et al., 2013; Garcia et al., 2014; EIA/ARI, 2013; entre otros). Este trabajo de tesis doctoral tiene por objeto aportar nuevos datos geomecánicos sobre las rocas que componen los reservorios de tipo pelitas/lutitas bituminosas (shale oil/gas). Estos “shales” ricos en materia orgánica son simultáneamente roca generadora, reservorio y sello, siendo esta una de las características para considerarlas como reservorios no convencionales. A diferencia de los yacimientos convencionales, éstos no necesitan de una trampa estructural y no presentan contacto hidrocarburo-agua, así como no presentan una historia de procesos migratorios de hidrocarburos (Boyer et al., 2006)."
Obtención y esterificación sostenible de nanocelulosa bacteriana para usos que requieren regular la polaridad de las nanofibras
(2019) Ávila Ramírez, Jhon Alejandro; Foresti, María Laura; Errea, María Inés
"El trabajo realizado en el marco de la presente Tesis se centró en evaluar la utilidad de una metodología novedosa de acetilación para la hidrofobización de nanofibras de celulosa bacteriana (BNC). En el curso del estudio, la ruta se extendió a otras formas de nanocelulosa, como son las membranas enteras de BNC y los nanocristales de celulosa de origen vegetal (CNC). La aplicación concreta pensada para las nanocelulosas modificadas fue su utilización como refuerzo de una matriz polimérica biodegradable hidrofóbica de interés comercial como es el ácido poliláctico (PLA). El objetivo final del trabajo fue obtener materiales compuestos biodegradables con propiedades mejoradas que dependen en gran medida de la eficacia con que se haya logrado la compatibilización entre refuerzo y matriz."
Statistical modeling and quantification of EEG signals: application to the characterization and onset detection in epileptic seizures
(2019-04) Quintero-Rincón, Antonio; Risk, Marcelo; Batatia, Hadj
"Identificar la actividad cerebral epiléptica utilizando señales de electroencefalografía (EEG) en tiempo real es un problema difícil. Los métodos modernos de detección basados en técnicas avanzadas de aprendizaje automático, son efectivos pero requieren grandes conjuntos de datos de entrenamiento y son difíciles de implementar en sistemas de monitoreo en tiempo real, debido a su costo computacional relativamente alto. Esta tesis se centra en dos problemas centrales vinculados a la caracterización de las crisis epilépticas con señales de EEG. El primero se relaciona con la detección de inicio y el otro se refiere al reconocimiento de patrones epileptiformes. Usando el nuevo método de caracterización presentado en el capítulo 2, ambos problemas pueden implementarse en tiempo real y lograr un alto rendimiento de detección. En general, esta tesis permitió aportar cinco nuevas contribuciones para tratar los problemas desafiantes de la epilepsia."
Optimización de fluidos de perforación base agua para shales
(2018) Gallardo, Felipe Eusebio; Erdmann, Eleonora
"La creciente demanda hidrocarburífera ha llevado al estudio y producción de reservorios no convencionales de tipo shale en Argentina y el mundo. Estas formaciones son sedimentarias con estructura laminar, están constituidas por partículas consolidadas del tamaño de las arcillas, es decir menores a 1/256 mm, poseen nanoporos y permeabilidades extremadamente bajas del orden del nanoDarcy. Muchas de estas formaciones tienen la particularidad de contener elevado porcentaje de minerales arcillosos, de las cuales algunos pueden ser hidrofílicos como es el caso de la esmectita. El estudio de su textura, estructura, composición e interacción roca-fluido son vitales para garantizar la estabilidad de las paredes de pozos petroleros. Los fluidos de perforación tienen como función principal remover los recortes de roca generados por el trepano. Son clasificados de acuerdo a sus componentes de base: agua (WBM, water based mud) o aceite (OBM, oil based mud). Entre los aditivos principales encontramos polímeros, densificantes, sales, tensioactivos y lubricantes. Los OBMs han sido muy utilizados para perforar formaciones del tipo shale, ya que su interacción con las arcillas hidrofílicas de la roca es prácticamente despreciable. Sin embargo, la tendencia actual es diseñar WBMs amigables con el ambiente, que puedan competir con los OBMs en términos de baja toxicidad, cumplir los requisitos ambientales de cada región, generar mínimo daño a la formación productora, eficiencia y bajos costos asociados con la disposición final de los recortes generados y los fluidos. Esto llevó al estudio de nuevas formulaciones y a la incorporación de materiales tales como los nanométricos. Estos materiales tienen la ventaja de poseer una gran área superficial y pueden ser diseñados para optimizar los fluidos necesitándose muy bajas concentraciones. Durante la perforación del shale con WBM, es fundamental garantizar la estabilidad de las paredes del pozo controlando la inhibición de las arcillas presentes y el incremento de la presión poral ocasionado por el ingreso de fluido a la formación. Para este último propósito, en este trabajo, se estudiaron muestras de pozo de la Formación Vaca Muerta en Neuquén Argentina de una profundidad entre 2400 a 2700 metros y WBMs. El estudio de porosidad con mercurio reveló que la roca tiene aproximadamente un 33 % de poros con diámetros comprendidos entre 12 a 100 nanómetros. Para reducir el ingreso de fluido a la formación, presión poral, permeabilidad y minimizar la interacción roca-fluido, se seleccionó nanosílice de 12 nm, comercialmente disponible, como aditivo obturador de las gargantas porales. Además, se consideró en la formulación del WBM aditivos micrométricos capaces de sellar las microfisuras que fueron estudiadas en los cortes delgados realizados a las muestras de roca. Para completar el estudio del medio poroso se hicieron análisis de difracción de rayos x y de microscopia electrónica de barrido (SEM). El primer estudio mostró contenido inferior al 15 % de minerales arcillosos y porcentajes aun menores de esmectita. En cuanto al SEM se pudo apreciar la existencia de nanofósiles, entre ellos cocolitos y minerales como la pirita. Se estudió la reología de los WBM diseñados a diferentes temperaturas y envejecidos con distintas proporciones de nanopartículas, comparando con el comportamiento reológico de un OBM para determinar la concentración óptima de nanosílice, que fue de 0,5 % p/p. Siguiendo las normas API 13B1-2 y API 13I se realizaron pruebas de control de filtrado e inhibición de los fluidos. La concentración establecida del nanomaterial luego fue evaluada en celdas de transmisión de presión para analizar la reducción de permeabilidad en las muestras de roca de la Formación Vaca Muerta. Durante la circulación del WBM la permeabilidad calculada por el software FPORO fue de 1010 nD mientras que durante la circulación del WBM con nanosílice la permeabilidad fue de 552 nD. Se pudo observar que la nanosílice redujo la permeabilidad del shale estudiado y su efecto es permanente, por estos motivos podría ser considerada como aditivo en fluidos para operaciones de perforación de la formación Vaca Muerta en Neuquén, Argentina."
Análisis de la evolución tectosedimentaria del ciclo precuyano en la sierra de la Cara Cura, cuenca neuquina, Mendoza con énfasis en su potencial hidrocarburífero
(2018) Drosina, Marina del Valle; Barredo, Silvia; Giambiagi, Laura
"En la región de la Sierra de la Cara Cura, provincia de Mendoza, aflora una serie triásica superior-jurásica temprana asociada al hemigraben más septentrional de la cuenca Neuquina surmendocina. Este ha sido identificado como Cara Cura-Reyes y reúne los estadios iniciales del relleno de la cuenca conformados por los depósitos del Ciclo Precuyano. La sedimentación inicial fue continental, volcaniclásticas a volcánica y en menor proporción epiclástica y tuvo lugar en hemigrábenes asimétricos con polaridad sudoeste. El margen activo corresponde a la zona del río seco de la Aguada del Altar. La evolución del relleno estuvo marcada por un fuerte control tectónico y volcánico que le imprimieron a las secuencias rasgos distintivos, y permitieron dividirla en dos estadios de rifting. El primero o Rift I, asociado a los depósitos del Ciclo Precuyano incluyendo a la Formación Remoredo, mientras que en el Rift II, se ubicarían las rocas del Grupo Cuyo. El análisis petrográfico permitió determinar las características composicionales y las de alteraciones presentes en el relleno. El estudio geoquímico reveló un rango continuo composicional desde andesitas basálticas hasta dacitas, con características comagmáticas, tendencia subalcalina-calcoalcalina y patrones de elementos trazas asociados a una pluma mantélica fría. Las rocas del Ciclo Precuyano estarían asociadas a un ambiente geotectónico de transición, entre margen continental activo y uno de intraplaca, generadas en una corteza de espesor normal. Teniendo en cuenta las características genéticas y formacionales de las unidades depósitacionales y su relación espacial, se identificaron tres secciones dentro de los depocentros que fueron correlacionadas entre los depocentros de Cara Cura y Reyes. El estudio petrofísico permitió identificar el tipo de porosidad (primaria vs secundaria), los valores de porosidad y permeabilidad de las litofacies identificadas así como que factores los controlaron. Esto permitió asociar a los depósitos del Ciclo Precuyano con reservorios de tipo carbonáticos fracturados."
Propiedades del estimador de la entropía de permutación y su aplicación en problemas de ingeniería
(2018) Traversaro Varela, Francisco; Redelico, Francisco; Risk, Marcelo
"Las medidas provenientes de la Teoría de la Información evaluadas en una distribución de probabilidades adecuada son una herramienta muy potente para caracterizar la complejidad de un sistema dinámico. En particular se estudia la Entropía Informacional de Shannon evaluada en la Función de Distribución de Bandt y Pompe: la Entropía de Permutación. Esta medida es de cómputo rápido, no requiere pre-procesamiento de la señal, contiene información de la estructura de autocorrelaciones de la serie de tiempo y se basa sobre un supuesto de estacionariedad muy débil. La Entropía de Permutación ha sido ampliamente utilizada en aplicaciones de Ingeniería. Sin embrago, hasta el momento el estudio de las propiedades estadísticas de su estimación ha sido poco desarrollado, relegando su utilización a estudios descriptivos de los sistemas dinámicos bajo estudio. En esta Tesis, en una primera instancia se hace un estudio exhaustivo de la Función de Distribución de Bandt Pompe y las distintas metodologías utilizadas para calcularla. Luego se estudian las medidas de complejidad evaluadas en esta distribución y su comportamiento, y se resuelven problemáticas particulares: la aplicación de la Entropía de Permutación a series de tiempo con valores repetidos y la influencia de la distribución marginal de los datos en la estimación de la misma. Finalmente esta Tesis propone una metodología estadística computacional, el bootstrap paramétrico, para obtener una aproximación de la distribución del estimador de la Entropía de Permutación y de esta manera poder hacer inferencia con esta medida de complejidad. Esto permite la construcción de un test estadístico que puede detectar cambios en la dinámica de un proceso mediante la Entropía de Permutación. Se hace un estudio final acerca de la influencia del ruido observacional en la estimación de la Entropía de Permutación mediante el uso de los tests estadísticos propuestos."
Análisis del funcionamiento del sistema respiratorio de sujetos que requieren asistencia ventilatoria mecánica o que experimentan un compromiso en su sistema respiratorio mediante un monitor respiratorio avanzado
(2017) Madorno, Matías; Díaz Lobato, Salvador; Ghersin, Alejandro S.; MECANICA RESPIRATORIA
"Esta tesis trata sobre un tema fuertemente multidisciplinario, teniendo una base tanto en la ingeniería como en la medicina. Siendo las herramientas que disponen los profesionales de la salud para medir y tratar a los pacientes una parte importante de la medicina moderna. El avance del estado del arte de estas herramientas está dado por el desarrollo de las mismas, por el análisis que pueden hacer posible y por el beneficio que puede generar al paciente o a los usuarios. Esta tesis está organizada con una introducción a cada tema con el objetivo de dar un repaso de las bases, pero no pretende ser una revisión extensiva, completa y detallada. El respirador es, al mismo tiempo, una herramienta de soporte vital y potencial fuente de injuria para el paciente. Para poder manejar con seguridad este tipo de dualidad es importante la comprensión de la fisiopatología respiratoria del paciente. El presente trabajo de tesis presenta nuevos análisis y herramientas de la información del monitoreo respiratorio. Cada capítulo tiene una introducción general sobre un aspecto del monitoreo respiratorio a tratar y se presentan los análisis y/o herramientas relacionados con el tema del capítulo. Cada capítulo avanza con los temas de los capítulos anteriores. El aporte del presente trabajo de doctorado está plasmado en el monitor FluxMed como herramienta clínica. En concreto respecto a: su diseño y desarrollo (Capítulo 1); al análisis de la fisiopatología respiratoria mediante diferentes modelos de mecánica respiratoria, nuevas herramientas y nuevos análisis de los pacientes; al monitoreo basado en las señales de la vía aérea (Capítulo 2); al monitoreo basado en la vía aérea y la presión esofágica (Capítulos 3 y 4) y monitoreo basado en la capnografía volumétrica (Capítulo 5)."
Surface phenomena affecting the transport and removal of viruses and bacteria in natural and engineered porous media: implications for water quality
(2016-06) Gentile, Guillermina José; Fidalgo de Cortalezzi, María Marta; Errea, María Inés
"El objetivo general de la tesis fue profundizar el conocimiento de las interacciones presentes en las interfases entre superficies, microorganismos y nanomateriales en medios acuosos. En particular se estudiaron las interacciones en tres sistemas diferentes: transporte de microorganismos y nanopartículas a través de lechos porosos, eliminación en sistemas acuosos de bacteriófagos modelo por medio de membranas cerámicas nanoestructuradas, y membranas empleadas en ultrafiltración de aguas para la remoción de bacteriófagos como modelo de virus patógenos. Los resultados obtenidos podrán ser de utilidad para elaborar mejoras en los procesos estudiados con fines de asegurar la calidad del agua. Adicionalmente, se analizó la factibilidad de la aplicación de membranas en el proceso de ósmosis retardada por presión (PRO) para generación de energía eléctrica en el país."

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