En este trabajo, se investiga numérica y experimantalmente un frente de combustión de un reactor de medio poroso inerte de geometría curva. En primer lugar, se introduce el concepto de combustión en medios porosos inertes (MPI), explicando sus diferencias y ventajas sobre la combustión de llama libre. Se presentan campos de aplicación de este tipo de procesos, en base a una revisión de la literatura e investigaciones previas publicadas. Se observa que la investigación para combustión en medio poroso inerte se ha centrado en diferentes materiales y formas del medio poroso, uso de nuevos combustibles, y busqueda de parámetros operacionales óptimos, pero todos con algo en común: los reactores o quemadores siempre son lineales, con el flujo de gases siguiendo una trayectoria recta; no se ha encontrado ningún estudio con geometrías curvas. En el marco teórico, se explica en qué consiste un proceso de combustión general, para luego revisar los procesos que ocurren específicamente en combustión en MPI. A continuación, se presenta en modelo matemático para la combustión en MPI, compuesto por las ecuaciones de estado para un gas ideal y de conservación de masa, momentum, especie química, y energía para la fase sólida y gaseosa, junto a los supuestos que se asumen para el modelo. Es importante destacar que todas estas ecuaciones no serán resueltas en este trabajo, centrándose únicamente en la de conservación de masa y momentum, pero aún así es de importancia presentarlas, para poder entender el fenómeno a estudiar desde una base matemática y física. En el capítulo siguiente, se introducen los reactores de MPI de flujo recíproco, que permiten aprovechar el fenómeno de combustión superadiabática. Se propone un nuevo diseño de reactor de MPI reciprocante, pero con una geometría circular, que permitirá sacar máximo partido de dicho fenómeno. El diseño, futura fabricación y estudio de este reactor, son parte del proyecto Fondecyt de Exploración 13240110, proyecto en el cual se enmarca este trabajo. Para el enfoque experimental, se detalla primero el proceso de instalación del reactor curvo, con todas sus etapas, desde la estructura hasta la instrumentación científica, para la medición y control de flujos, temperaturas y emisiones. Se define la metodología de trabajo, donde se utilizará un lecho empacado de esferas de alúmina como MPI, y gas natural como combustible, con distintas combinaciones de velocidad de filtración y relación de equivalencia, todas en el rango de mezcla ultra-pobre. Se obtuvieron resultados como temperaturas, velocidades del frente de combustión para tres radios de curvatura dentro del reactor, buscando estudiar el efecto de la curva, emisiones de contaminantes y pérdidas de calor hacia el ambiente. En el enfoque computacional, se trabajará con un flujo de aire, sin proceso de combustión. Se realiza primero una simulación en dos dimensiones de un cilindro recto, con y sin medio poroso, para validar el modelo y entender el efecto del medio poroso sobre el flujo. Después, se simula el codo en tres dimensiones, sin medio poroso, para entender los efectos de la curva sobre el fluido, y posteriormente agregar la fase sólida y comparar como ambos efectos interactúan y afectan al flujo, buscando explicar los fenómenos observados en el enfoque experimental, desde la hidrodinámica. Para concluir, se presentan los resultados de ambos enfoques, combinándolos para buscar entender de mejor forma el comportamiento de un frente de combustión en una curva, y se entregan recomendaciones para trabajos futuros.

Chile, located along the Pacific Ring of Fire, exhibits one of the highest levels of seismic activity worldwide, with major earthquakes such as Valdivia (Mw 9.5, 1960), Valparaíso (Mw 8.0, 1985), and Maule (Mw 8.8, 2010), the latter of which revealed critical vulnerabilities in reinforced concrete wall buildings. Although the national seismic code has been strengthened following these events, its provisions remain largely qualitative regarding expected performance levels and lack quantitative criteria defining acceptable collapse risk thresholds. In this context, several studies have advanced the characterization of the seismic vulnerability of Chilean buildings; however, most have focused on specific case studies without systematically addressing the multiple design variables relevant to a comprehensive assessment of structural risk. This study evaluates the seismic vulnerability of medium- and high-rise residential buildings in Chile, characterized by reinforced concrete walls with Y-shaped sections. Seventeen archetypes were modeled in OpenSees, varying height, stiffness, site class, seismic zone, and design era (pre- and post-2010). The structural response was analyzed through nonlinear static and dynamic analyses, which formed the basis for a Multiple Stripe Analysis (MSA) using Chilean ground motion records. From this approach, collapse fragility curves were derived using maximum likelihood estimation, and seismic risk metrics such as the mean annual collapse rate (λc) and the 50-year collapse probability (Pc(50)) were computed. Results indicate that the 50-year collapse probability increases with building height, reaching critical levels for 25-story buildings, while 10- and 15-story archetypes exhibit the most favorable performance. Regarding site conditions, a reduction in vulnerability was observed from Site Class A and B to Site Class C. Additionally, buildings located in Seismic Zone III show higher collapse probabilities than those in Zone II. Finally, post-2010 designs present a lower probability of collapse compared to pre-2010 designs, although the differences remain modest.

This study was developed and validated through industry-applied R&D in an industrial pilot plant at Arauco-Bioforest, in collaboration with AC3E, under ANID Crea y Valida funding program and FONDECYT REGULAR 1231896. This study aims to find an equivalent electrical model of a laboratory-scale electrodialysis process under pulsed voltage operation (pEDR), considering the number of ion exchange membranes in the process. Subsequently, a practical method is developed to obtain the resistance and capacitance parameters that represent it, along with a calibration method. The equivalent electrical model also incorporates the presence of fouling in the ion exchange membranes in the process, represented again by a resistance and a capacitance.Once the model is obtained, a controller is generated to minimize fouling in the ion exchange membranes by varying only the duty cycle of the pulsed voltage pEDR method (at a fixed frequency and magnitude of voltage). This is tested in a simulated environment using Simulink MATLAB. The controller employed is the Extremum Seeking Control (ESC) in cascade connection with a PI. In this way, the PI controls the average electrical current (by varying the duty cycle of the pulsed voltage pEDR) of the electrodialysis process, and then the ESC, by measuring the fouling level of the membranes, provides the PI with a new reference for average electrical current to continuously minimize fouling growth during the process operation. Finally, the controller is tested in a real electrodialysis pilot plant achieving favorable results in the reduction of fouling.

La transición hacia minería subterránea más profunda ha incrementado la ocurrencia y severidad de fenómenos dinámicos como el estallido de rocas, los cuales impactan directamente la seguridad, la continuidad operacional y los costos de sostenimiento. El estallido de rocas corresponde a una respuesta inestable del sistema excavación–macizo, asociada a la acumulación y liberación súbita de energía deformacional bajo estados tensionales elevados, cuya manifestación depende tanto del campo de esfuerzos in situ como de las condiciones estructurales del macizo. Si bien existen enfoques empíricos, estadísticos y numéricos para su evaluación, persisten limitaciones relevantes: (i) la dificultad de capturar de forma consistente la interacción túnel–estructura geológica y su efecto en la concentración de tensiones, la liberación energética y el daño; y (ii) la falta de relaciones explícitas e interpretables que permitan generalizar tendencias dentro de rangos de parámetros bien definidos. En este contexto, este estudio evalúa la influencia de una estructura geológica en la respuesta del sistema túnel–macizo bajo un enfoque energético, mediante simulaciones numéricas tridimensionales en FLAC3D y el análisis de tres métricas de respuesta: Tasa de liberación de energía localizada (LERR), energía cinética máxima en el contorno del túnel (Wk) y radio de plasticidad normalizado (Rp/Re). Se desarrolla un modelo numérico 3D que reproduce el comportamiento tenso-deformacional del macizo rocoso por medio del modelo constitutivo tipo Ubiquitous-Joint con ablandamiento/ endurecimiento bilineal, capaz de representar degradación post-peak. Se ejecuta un análisis de sensibilidad(...).

En esta tesis se realiza el desarrollo de un modelo de Reinforcement Learning para optimización secuencial de portafolios, incorporando el riesgo mediante el Expected Shortfall. El modelo aprende políticas de decisiones sobre activos de un portafolio (comprar, vender o mantener) usando información de retornos de distintos tipos de activos (acciones, ETFs y criptomonedas) para distintas líneas temporales, junto con un umbral de decisión compuesta que se adapta de forma dinámica según la volatilidad de los retornos. Basándose en prueba y error, obteniendo como recompensa una métrica de retorno ajustado por riesgo, definida por el retorno marginal obtenido de un conjunto de movimientos respecto a una inversión libre de riesgo, ajustada por una métrica de riesgo explícita.El objetivo principal de la tesis es evaluar si un enfoque de Reinforcement Learning logra detectar patrones dinámicos de mercado y lograr generalizarlos para escenarios fuera de muestra. Comparándolo con otros modelos tanto financieros estadísticos, como modelos de machine learning supervisados y no supervisados. Los resultados muestran que, para enfoques más conservadores sobre el umbral, el modelo de Reinforcement Learning tiene un menor gap entre entrenamiento validación y testeo, siendo sus resultados más permanentes entre fases. Los enfoques más de rentabilidad pura, poseen mayor volatilidad entre fases de validación y testeo, teniendo un mayor riesgo que sus competidores y resultados similares.

Piscirickettsia salmonis is the etiological agent of Piscirickettsiosis, one of the most severe and detrimental diseases affecting the Chilean salmon farming industry. Currently, there are 26 vaccines with provisional registration available for prophylactic use in salmonids. However, none have proven effective in fully controlling epidemic outbreaks under field conditions. Several researchers have identified two predominant genogroups along the Chilean coast, designated as LF-89 and EM-90, which exhibit a variable spatiotemporal distribution in southern Chilean salmon farms in recent years. Recent evidence suggests that the biological mechanisms of both genogroups may interact synergistically during infection, indicating the potential for co-infections in contemporary farms. This scenario further complicates vaccine efficacy, as many are designed to target only a predominant genogroup. Thus, the need arises to identify alternative prophylactic methods to ensure and contribute to the sustainability of the Chilean salmon farming industry. A novel prophylactic approach proposed in this thesis involves the use of recombinant nanoproteins, also known as inclusion bodies, with antigenic functions against Piscirickettsiosis. These inclusion bodies are aggregates of soluble and insoluble proteins with amyloid characteristics, eliminating the need for encapsulation. They are scalable, lyophilizable, and highly stable under adverse temperature and pH conditions. This thesis aims to evaluate the ability of certain antigenic protein inclusion bodies from P. salmonis to induce an adaptive immune response in Atlantic salmon (Salmo salar) and their potential use as immunogens in a vaccine prototype. To achieve this objective, three antigenic sequences with chimeric characteristics from the LF-89 and EM-90 genogroups of P. salmonis were designed and produced as recombinant inclusion bodies in E. coli BL21(DE3). The prototypes were designated for commercial protection purposes as SkipZ, PulseJ, and HopQ. These prototypes were quantified and characterized using techniques such as Western blot. Their uptake and immunostimulatory activity were evaluated in salmon macrophages through in vitro assays. Subsequently, juvenile salmon were vaccinated, and the effects of the SkipZ and HopQ prototypes were analyzed in terms of gene expression (qPCR) and immunoglobulin production (ELISA). The three prototypes achieved production efficiencies of 57 mg/L for PulseJ, 40 mg/L for SkipZ, and 26,8 mg/L for HopQ. These prototypes were internalized by salmon macrophages (RTS-11) with uptake efficiencies of 5% for SkipZ, 26% for PulseJ, and 54% for HopQ. In vitro assays showed activation at both transcriptional and translational levels of molecules associated with antigen presentation and pro-inflammatory markers, with notable activation capacities observed for HopQ and SkipZ at 20 µg/mL and 5 µg/mL, respectively. In vivo assays revealed that both vaccine prototypes, administered at doses of 0.5 mg/kg of fish for SkipZ and 2 mg/kg of fish for HopQ, robustly activated the Th1 response, with a marked increase in IFN-γ and IL-12 expression. This strong upregulation might suppress CD8+ lymphocyte differentiation, potentially reducing the effectiveness of the cellular immune response in fully eliminating the pathogen. However, this effect may contribute to maintaining homeostasis in fish during the exacerbated inflammation induced by the vaccines. Moreover, no significant change was observed in the Th2 response, suggesting that the humoral response was not predominantly activated. In conclusion, the vaccine prototypes based on antigenic sequences of Piscirickettsia salmonis and produced as chimeric inclusion bodies demonstrated potent immunogenicity, capable of inducing a robust adaptive immune response in Atlantic salmon. The activation of the Th1 response by HopQ and SkipZ was particularly noteworthy. However, further studies are needed to evaluate their protective effects in challenge trials with the pathogen, including both genogroups, and to determine their long-term effectiveness.

The main objective of this study was to propose improvements to current accounting metallurgical Balancer in Hernán Videla Lira Smelter, focusing on balances carried on the main casting equipment, Teniente Converter. These improvements are based on phenomenology of concentrate smelting by Teniente Converter, which are not considered in the current balancer.Because the current balancer is based on a purely mathematical model, the phenomenologically unlikely results, although not common, are possible. Hence adding phenomenological restrictions on the balancer would seek to eliminate these results. In this study the use of two relations are proposed as a basis for the phenomenological restrictions; the relation between white metal copper grade and slag copper grade, and the relation between white metal copper grade and the oxygen coefficient. In addition, it is proposed in parallel with these restrictions, add to the balance, the gas streams that go in and out the Teniente Converter, which are currently not considered.Regarding gas streams, these must be added because not considering them create a 1 monthly ton imbalance for every 5 monthly tons of molten concentrate, and considering that on average about 25.000 tons of concentrate melt to month, the product imbalance of not consider gas streams is 5.000 tons.Regarding the white metal copper grade and slag copper grade, this relation is primarily used when the copper grade of the slag is too high, while the relation between white metal copper grade and the oxygen coefficient is used mainly in cases where the copper grade of the white metal is too low.When analyzing the results it was observed that different and possibly better results are obtained when using phenomenological relations than with the current model. In addition, it was analyzed how restrictions influence on the results when the initial data were significantly unbalanced regarding weights and / or with respect to the fine copper, in scenarios without gases, with gases and only considering exhaust gases, where it was concluded that independent of the scenario, the balancer always tends to modify the output currents to equalize to the input, due to the effect of the quality factors of every current.It was also seen that in general, arsenic emissions increase or decrease depending on whether the initial imbalance is a deficiency or excess respectively of the input currents for both the fine and for the weights, where they may vary by up to 198% in some cases.

Los vidrios nanoestructurados han demostrado ser altamente efectivos para aplicaciones en sistemas ópticos y optoelectrónicos, ya que permiten optimizar la transmitancia óptica y conferir propiedades autolimpiantes, especialmente útiles en contextos como la generación de energía solar. Este trabajo se centró en el estudio de la adhesión de partículas de arena sobre vidrios con distintas morfologías superficiales, utilizando espectroscopía de fuerza mediante Microscopía de Fuerza Atómica (AFM). Para esto se emplearon sondas coloidales fabricadas en el laboratorio, utilizando granos de arena reales recolectados en la Plataforma Solar del Desierto de Atacama (PSDA), los cuales fueron previamente separados en fracciones solubles e insolubles. Las sondas fueron caracterizadas mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectroscopía de rayos X (EDX), confirmando la composición mineralógica reportada en estudios previos. Posteriormente, se realizaron mediciones de fuerza de adhesión, usando la técnica de sonda coloidal, sobre tres tipos de superficie: vidrio liso, vidrio tratado químicamente con KOH y vidrio nanoestructurado, todos fabricados usando la técnica propuesta por Bravo et al. Los resultados muestran una disminución significativa de la fuerza de adhesión para partículas solubles sobre superficies nanoestructuradas en comparación con vidrio liso, lo cual se atribuye a la reducción del área efectiva de contacto provocada por la rugosidad. En cambio, al emplear partículas solubles e insolubles, se observó un aumento de la fuerza de adhesión sobre vidrio tratado con KOH, a pesar de su mayor rugosidad, lo cual sugiere una intensificación de fuerzas capilares asociadas al tratamiento químico. Este estudio demuestra que la técnica de sonda coloidal con partículas reales permite caracterizar de manera precisa la interacción entre contaminantes y superficies funcionalizadas. Asimismo, valida el método de nanoestructuración propuesto como una estrategia viable para mitigar el fenómeno de soiling.