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El objetivo de esta tesis es el desarrollo de un conjunto de herramientas numéricas, y un código escrito en FORTRAN 77, que permitan el tratamiento del transporte radiativo para medios en movimiento con campos de velocidades arbitrarios, fuera de equilibrio termodinámico (NLTE) en la aproximación de átomos de dos niveles. Este problema, el transporte radiativo para el átomo de dos niveles en NLTE, es uno de los pilares básicos, el cual será tratado como un bloque elemental con el que se pueden construir problemas más complejos y realistas. Así, en la estructura del propio método radica su importancia y utilidad. En el presente trabajo, hemos propuesto como metodología resolver el problema del transporte radiativo en el sistema de referencia del observador, que a diferencia del sistema de referencia del fluido, permite el estudio de medios con campos de velocidades arbitrarios. Si bien es sabido que los métodos clásicos presentan la desventaja que, dependiendo del método utilizado, la aplicación puede ser viable sólo para campos de velocidades de unos pocas unidades Doppler, uno de los métodos propuestos en este trabajo mejora enormemente esta limitación. Esta tesis está estructurada en dos partes: La primera parte del trabajo está dedicada a desarrollar un método numérico que permita resolver la ecuación del transporte radiativo en un medio en movimiento para una geometría plano-paralela. Para ello nos basamos en el método de Simonneau & Crivellari (1993a) conocido como Método Integral Implícito (IIM), que permite resolver problemas del transporte radiativo donde el término de scattering de la función fuente, es independiente tanto de la frecuencia como de la dirección. El método fue desarrollado para un caso estático y mostró tener una gran robustez y con fiabilidad al no requerir operaciones matriciales, como la inversión de matrices, que cuando estas últimas son muy grandes pueden introducir inestabilidades al cálculo. Para esto realizamos un análisis del comportamiento del perfil de la línea con el efecto Doppler. Discutimos el cálculo de profundidades ópticas y de las integrales sobre el perfil de la línea cuando el medio está en movimiento. Analizamos las condiciones que deben imponerse al grillado de profundidades ópticas, dado que en los modelos plano-paralelos éstos representan nuestra medida de la escala de distancias en la atmósfera. Con esto resuelto trabajamos sobre las expresiones del método para generalizarlas a un caso en movimiento. Una vez generalizado el método, generamos un código FORTRAN 77 y lo validamos comparando nuestros resultados con modelos numéricos publicados en la literatura calculados considerando campos estrictamente monótonos (Magnan, 1974; Frisch & Frisch, 1975). Nuestros resultados muestran que el nuevo método es confiable y estable, y que podemos utilizarlo para campos de velocidades arbitrarios. En el capítulo 5 mostramos posibles aplicaciones del Método IIM Generalizado para el caso de un medio con geometría plano-paralela. Dado que estas aplicaciones son esencialmente académicas, emplearemos un campo de velocidades ad hoc que represente un medio en expansión acelerada que luego se frena rápidamente. Con el objeto de mostrar la capacidad del código calculamos los perfiles de línea resultantes. Los resultados obtenidos muestran la sensibilidad del perfil a la ley de velocidad. El tipo de perfil obtenido es similar a aquellos observados en algunas estrellas Be, aún cuando la geometría no es la ideal para tratar este tipo de atmósferas. En la segunda parte de esta tesis nos dedicamos a generar un nuevo código para el transporte radiativo, esta vez considerando una geometría con simetría esférica. En esta oportunidad nos basaremos en la extensión del método IIM, que fue desarrollado para un medio estático con simetría esférica por Gros et al. (1997). Analizamos las particularidades propias de esta geometría, que a diferencia del caso plano-paralelo, las intensidades salientes están fuertemente concentradas en la dirección radial. En este caso, naturalmente, la escala de distancias estará dada por los radios de las distintas capas con la que discretizamos la atmósfera. Generamos un código FORTRAN 77 que resuelve el problema del transporte radiativo para un campo de velocidades que puede ser arbitrario, generalizando el método IIM para medios en movimiento y una simetría esférica. Notamos que los requerimientos de memoria RAM de nuestro nuevo código nos limitan a campos de velocidades con valores máximos de unas 10 unidades Doppler. Ante esta situación proponemos utilizar otro método basado en un esquema iterativo, del tipo Iteración Lambda, pero que conserva la estructura losó ca del Método IIM. Este nueva metodología de trabajo, denominada Método Iterativo Lambda Implícito hacia adelante y hacia atrás (Forth and Back Implicit Lambda Iteration, FBLIT), fue desarrollada por Atanackovic-Vukmanovic et al. (1997) para el problema del transporte radiativo en un medio estático con geometría plano-paralela y generalizada para un medio estático con simetría esférica por Atanackovic-Vukmanovic (2003). Los requerimientos de memoria RAM del método FBLIT nos permiten resolver el problema del transporte radiativo en una atmósfera en movimiento con velocidades de hasta 100 unidades Doppler con el equipamiento estándar (16 GB de memoria RAM) disponible en la Facultad de Ciencias Astronómicas y Geofísicas. La generalización del Método FBLIT para un medio en movimiento, con campos de velocidades arbitrarios, fue primeramente realizada considerando una geometría plano-paralela. Verificamos la validez del método comparando nuestros resultados con los obtenidos por Mihalas (1980), los parámetros citados en el trabajo de comparación se reprodujeron en nuestros modelos. En general, el acuerdo es muy aceptable, salvo en uno de los casos en el que se presentan discrepancias, que pueden ser atribuidas a diferentes condiciones de los modelos que se comparan. Como aplicación de las herramientas numéricas que hemos desarrollado en esta segunda parte, hemos introducido campos de velocidades no monótonos para estudiar el efecto de desaceleraciones de un plasma estelar y perturbaciones del tipo sinusoidal en determinadas zonas de la atmósfera. Hemos localizado estas zonas perturbadas en distintas regiones de la estrella para poder observar el efecto sobre el flujo emergente observado. El objeto de esto es poder discutir la presencia de componentes discretas en líneas de resonancia (Lamers et al., 1982). Por último se trabajó con un campo de velocidades con perturbaciones sinusoidales, considerando que la amplitud es dependiente del radio, a fin de simular el efecto de macroturbulencias en la región de formación de líneas espectrales. Indudablemente el problema de las estrellas Be, uno de los principales tópicos de interés de este trabajo de tesis, es sumamente más complejo que los casos que se han presentado, pero la estructura del código permite, a futuro, la introducción de condiciones más realistas de manera gradual.

Las industrias textiles han presentado notables problemas medioambientales vinculados principalmente al uso y la gestión del recurso hídrico, siendo sus aguas residuales una de las más contaminantes de los sectores industriales. Estos efluentes contienen compuestos orgánicos resistentes a los procesos biológicos y químicos convencionales requiriendo tratamientos especiales. La tendencia actual va encaminada hacia la implementación de tecnologías de remediación eficaces que logren alcanzar un nivel de degradación suficiente como para reutilizar las aguas tratadas y reducir el consumo de dicho recurso. En este contexto, las Tecnologías Avanzadas de Oxidación (TAOs) están siendo aplicadas en la actualidad para degradar efluentes no biodegradables, mediante el ataque de radicales HO• de forma no selectiva, transformándolo en sustancias más biodegradables y menos tóxicas. Este trabajo se basa en la degradación de un efluente textil real mediante la aplicación de diferentes TAOs utilizando irradiación de luz UV (254 nm), fuente de hierro (LAC: Lana de Acero Comercial) y oxidante (H2O2) en todas las combinaciones posibles como fotólisis UV, UV/H2O2, LAC/H2O2 y UV/H2O2 /LAC. El efluente textil real proviene de una industria dedicada al teñido y acabado de prendas, en su mayoría Jeans Denim, ubicada en el centro de la provincia de Buenos Aires. Por medio de Microscopia Electrónica de Barrido (SEM/EDX) y difracción de Rayos X se ha caracterizado la LAC antes y después de ser usada en el tratamiento de degradación de los contaminantes presentes en el efluente. Mediante un diseño de cribado o screening se buscó identificar y evaluar la significancia de las variables operativas (cantidad de LAC, concentración de H2O2, intensidad de luz irradiada, temperatura y agitación) sobre la reducción de DQO (%) (Demanda Química de Oxigeno) a fin de lograr la mayor degradación del efluente textil real. Las variables más significativas resultaron ser la cantidad de LAC, la concentración de H2O2 y la temperatura, por lo tanto el proceso de degradación más efectivo para este sistema es LAC/H2O2. Una vez que se determinaron las variables significativas se realizó el modelado a partir de la Metodología de Superficie de Respuesta (MSR) basado en el Diseño Compuesto Central (DCC) para determinar los valores óptimos y sus efectos sobre el tratamiento del efluente textil. Las condiciones óptimas de operación obtenidas fueron 0,247 g L-1 de LAC, 0,037 mol L-1 de H2O2 y una temperatura de 15,5 °C, la reducción de DQO (%) alcanzada en esas condiciones fue de 88,34 %. A partir del óptimo encontrado con el modelo de degradación se realizó el estudio cinético obteniendo los valores de la kdeg a diferentes temperaturas. Por medio de ensayos en escala piloto se pudo obtener la eficiencia relacionada al cambio de escala ( = 0,74) y se verificaron las condiciones óptimas encontradas en escala laboratorio. En escala piloto se realizaron a su vez configuraciones con mejoras y disposiciones de los reactivos más aplicables en escala industrial, como lo es la LAC compacta en forma de lecho y H2O2 adicionado en pulsos. Se realizó un estudio de toxicidad (sobre lechuga y rabanito) del efluente antes y después del tratamiento, obteniendo como resultado que el efluente luego del tratamiento no es tóxico, sino que potencia el crecimiento de las especies estudiadas. Debido a que esta empresa utiliza grandes cantidades de agua en sus procesos (250 m3 por día), se realizó la caracterización del efluente tratado y su optimización, logrando minimizar un 98,6 % el caudal del agua de vertido y minimizando a la vez el consumo de agua de proceso (agua de red y de pozo). A su vez se evaluó el reúso de LAC para varios ciclos de tratamiento de degradación y la eficiencia de utilizar como alternativa a la LAC un residuo metalúrgico (como fuente de hierro) proveniente de una industria dedicada a la tornería de la Ciudad de Olavarría. A su vez se diseñaron los equipos que conforman el sistema de tratamiento en escala industrial acoplándolo al existente en dicha empresa, realizando un estudio de factibilidad técnico-económico y ambiental de dicho tratamiento.

En la actualidad el estudio de la Estadística está incorporado en los cursos de grado y postgrado de las carreras que otorgan incumbencias en Topografía y Geodesia. También está reconocido en toda la bibliografía como una parte fundamental para el comprender la aplicación de métodos de ajuste de datos de una red. El establecimiento de una red es uno de los pilares de cualquier obra de ingeniería mediana o grande y es incumbencia exclusiva de los profesionales que estudian Geodesia en sus carreras de grado. El método elegido mundialmente para el ajuste de redes ha sido y sigue siendo el de Mínimos Cuadrados Ponderados. Este método permite estimar tanto los valores que definen al modelo geométrico y físico, como las incertidumbres con que se realizan tales estimaciones. No obstante es poco frecuente encontrar publicados marcos de referencia o redes de apoyo con la información relativa a la calidad de la información brindada en forma de coordenadas, con lo cual el método resulta sub utilizado. La dificultad para la realización de los cálculos necesarios para poder brindar la información faltante ya no puede atribuirse a la dificultad en los cálculos dada la enorme disponibilidad de hardware y software , incluso libre, con que contamos en la actualidad. Conjuntamente a lo anterior en las últimas décadas se han ido estableciendo y actualizando diversas normativas que pretenden estandarizar las tareas realizadas en las especialidades mencionadas. La comprensión de estas normativas estará supeditada a la comprensión de las técnicas estadísticas en que estas se sustentan. Esta Tesis intenta principalmente mostrar las técnicas estadísticas tanto gráficas como analíticas que permiten aprovechar sacar el mayor provecho posible de los resultados de mediciones. Para ello se estudia el comportamiento esperado de los parámetros geométricos y estadísticos de un ajuste por Mínimos Cuadrados Ponderados. Estas técnicas permiten estudiar y mostrar la variabilidad encontrada en datos y parámetros estimados y realizar comprobaciones mediante los test estadísticos de uso corriente. Estos test darán una medida del acuerdo encontrado entre las hipótesis de trabajo y los resultados obtenidos. Sin embargo, la validez de los test impone hacer consideraciones respecto a las condiciones en que se realizan los trabajos. Para mostrar las herramientas mencionadas se tomaron observaciones realizadas durante distintos cursos tanto de grado como de post grado en la Red Altimétrica sita en la Facultad de Ingeniería de La Plata. Sobre esos datos se realizaron distintos ajustes por Mínimos Cuadrados Ponderados. Para el planteo de algunas de las hipótesis se debió realizar un análisis a priori sobre la propagación de las incertidumbres a encontrar de acuerdo al instrumental y método empleado. Esto permitió poner en evidencia que el tratamiento estadístico de una red, no debe circunscribirse a un post proceso si no que debe existir un etapa de diseño a la que debe atenderse tanto como a la de ajuste de observaciones. Una completa comprensión de lo realizado surgirá cuando se logre un acuerdo entre las hipótesis de diseño con los resultados obtenidos. Para medir el grado de acuerdo es que se recurre al análisis estadístico posterior a las tareas de diseño del trabajo y de operación en el campo.