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Impacto en los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS)

Investigadores/as Institucionales

Aliaga-Maraver, Jose JuanAutor o CoautorRodríguez-Sevillano, ángel AntonioAutor (correspondencia)Casati-Calzada, María JesúsAutor o CoautorBarroso-Barderas, EstelaAutor o Coautor

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2 de febrero de 2025
Publicaciones
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Artículo

Optimizing Velocity Field Measurement with 3D-Printed Particles and MATLAB: A Cost-Effective System for Flow Visualization

Publicado en: AEROSPACE. 12 (1): 11- - 2025-01-01 12(1), DOI: 10.3390/aerospace12010011

Autores:

Aliaga-Maraver, Jose Juan; Rodriguez-Sevillano, angel Antonio; Casati-Calzada, Maria Jesus; Bardera-Mora, Rafael; Barroso-Barderas, Estela; Garcia-Matias, Juan Carlos; Lainez-Muniz, Alfonso; Visentin, Davide
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Afiliaciones

Inst Nacl Tecn Aeroespacial INTA, Low Speed Aerodynam Lab, Torrejon De Ardoz 28850, Spain - Autor o Coautor
Univ Padova UNIPD, Dept Ind Engn DII, I-35122 Padua, Italy - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid UPM, Escuela Tecn Super Ingn Aeronaut & Espacio ETSIAE, Madrid 28040, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

This article aims to highlight the importance of including quantitative measurements when conducting flow visualization tests, such as those performed in towing tanks, within fluid mechanics analysis. It investigates the possibility of measuring velocity fields with an economically accessible technique compared to other techniques that require large financial investments, such as traditional PIV. The development of a MATLAB R2024b code based on image recognition and the use of 3D-printed tracer particles is proposed. Code workflow and how to make a correct selection of the processing parameters and its activity are explained and demonstrated on artificial images, generated by a computer, as well as real images, obtained in a 2D-test in the tank, achieving an accuracy, in absolute values, of 95%. However, the proposed velocimetry system currently has one important limitation, the impossibility of distinguishing between particles in different planes, which limits the study to two-dimensional tests. Then, the opportunity to include this technique in the study of more complex tests requires further investigation.
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Palabras clave

Flow visualizationIndustry, innovation and infrastructureOpen channel flowParticle image velocimetryParticle trackingParticle tracking velocimetryPivPtTowing tanTowing tankVelocimetryWater

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista AEROSPACE debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 16/55, consiguiendo con ello situarse como revista Q2 (Segundo Cuartil), en la categoría Engineering, Aerospace. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada en el Cuartil Q2 para la agencia Scopus (SJR) en la categoría Aerospace Engineering.

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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-26:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 2.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 2 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 1.

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/88743/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 113
  • Descargas: 102
Siguiendo con el impacto social del trabajo, es importante enfatizar el hecho de que, por su contenido, puede ser asignado a la línea de interés del ODS 9 - Industry, innovation and infrastructure, con una probabilidad del 58% según el algoritmo mBERT desarrollado por Aurora University.
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: Italy.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (ALIAGA MARAVER, JOSE JUAN) .

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido RODRIGUEZ SEVILLANO, ANGEL ANTONIO.

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Objetivos del proyecto

La aportación persigue los siguientes objetivos: analizar la importancia de incluir mediciones cuantitativas en la visualización de flujos dentro del análisis de mecánica de fluidos; investigar la viabilidad de medir campos de velocidad mediante una técnica económica basada en partículas impresas en 3D y procesamiento en MATLAB R2024b; desarrollar un código MATLAB para el reconocimiento de imágenes y selección adecuada de parámetros de procesamiento; demostrar la eficacia del sistema en imágenes artificiales y reales obtenidas en pruebas 2D en tanque, alcanzando una precisión del 95%; y evaluar las limitaciones actuales del sistema, especialmente la imposibilidad de distinguir partículas en diferentes planos, señalando la necesidad de futuras investigaciones para su aplicación en estudios más complejos.
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Resultados más relevantes

El estudio presenta una metodología innovadora para la medición de campos de velocidad en fluidos mediante partículas impresas en 3D y un código MATLAB R2024b basado en reconocimiento de imágenes. Los resultados más relevantes son: (1) desarrollo de un sistema económico y accesible en comparación con técnicas tradicionales como PIV; (2) explicación detallada del flujo de trabajo del código y selección adecuada de parámetros de procesamiento; (3) validación del sistema con imágenes artificiales y reales obtenidas en pruebas bidimensionales en tanque de remolque; (4) logro de una precisión del 95% en valores absolutos; y (5) limitación actual para distinguir partículas en diferentes planos, restringiendo el análisis a pruebas 2D.
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