The study of the hydraulic jump developed in stilling basins is complex to a high degree due to the intense velocity and pressure fluctuations and the significant air entrainment. It is this complexity, bound to the practical interest in stilling basins for energy dissipation purposes, which brings the importance of physical modeling into the spotlight. However, despite the importance of stilling basins in engineering, bibliographic studies have traditionally focused on the classical hydraulic jump. Therefore, the objective of this research was to study the characteristics of the hydraulic jump in a typified USBR II stilling basin, through a physical model. The free surface profile and the velocity distribution of the hydraulic jump developed within this structure were analyzed in the model. To this end, an experimental campaign was carried out, assessing the performance of both, innovative techniques such as the time-of-flight camera and traditional instrumentation like the Pitot tube. The results showed a satisfactory representation of the free surface profile and the velocity distribution, despite some discussed limitations. Furthermore, the instrumentation employed revealed the important influence of the energy dissipation devices on the flow properties. In particular, relevant differences were found for the hydraulic jump shape and the maximum velocity positions within the measured vertical profiles, when compared to classical hydraulic jumps.

El presente estudio busca contribuir a la caracterización del perfil longitudinal de la lámina libre en resaltos hidráulicos que tienen lugar en un cuenco amortiguador. Para ello, se desarrolla un modelo físico de cuenco amortiguador tipificado del United States Bureau of Reclamation (USBR II), sobre el cual se mide la superficie libre de un resalto con números de Froude y Reynolds Fr1=9 y Re1=14.7·104, empleando técnicas LIDAR (LIght Detection And Ranging). Junto con el perfil de la lámina libre se obtienen una serie de parámetros relacionados con el mismo y de relevancia para el funcionamiento del cuenco amortiguador. Los resultados obtenidos y su comparación con datos y expresiones procedentes de la bibliografía muestran que las técnicas empleadas son capaces de caracterizar de forma adecuada la superficie libre del resalto, lo cual resulta indicativo del potencial de esta novedosa instrumentación. Los resultados también apuntan a la capacidad del cuenco analizado para reducir las dimensiones del resalto manteniendo su capacidad disipadora de energía.

Objetivo: Presentar un método de desarrollo de modelos anatómicos personalizados impresos en 3D con el objetivo de ejemplificar el uso de herramientas de visualización para realizar planificación de operaciones quirúrgicas. Se busca determinar si es una tecnología útil para visualizar y simular antes de intervenir un paciente. Se realizaron dos modelos como ejemplos, el primero una arteria cerebral y el segundo una estructura ósea del húmero humano. Método: El método de trabajo consistió en a) Buscar imágenes médicas realizadas con CT o MRI de pacientes anónimos, b) Segmentar con el software Slicer3D la sección específica del órgano, c) Convertir el modelo en mallas poligonales en tres dimensiones, d) Optimizar e imprimir en 3D, e) Validar con especialistas la morfología del órgano y realizar simulaciones de evaluación para determinar si son pertinentes para planificar procedimientos médicos, así como la pertinencia de ejecución de técnicas hospitalarias, desarrollo de prótesis y evaluación de herramientas antes de realizar alguna intervención. Resultados: Se fabricaron en dos laboratorios de fabricación diferentes, uno en la Universidad El Bosque y otro en el FabLab Valencia diversos modelos anatómicos con diferentes variables en su proceso y características dada la dificultad de morfologías y delicadeza de las estructuras presentes en el cuerpo humano, se concluye que el método presentado sí proporciona resultados útiles para la planeación de cirugías y enseñanza de anatomía de estructuras anatómicas complejas en diferentes escenarios que podrían mejorar el éxito en las intervenciones y el entrenamiento de profesionales en áreas de la salud.