Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente / Ingeniero Civil / Se proyecta que impulsado por la denominada ley 20/25 aprobada por el Senado en 2013, al año 2025 el parque generador de energías renovables no convencionales genere un 20% de la energía comercializada en el Sistema Interconectado Central (SIC). Si bien la introducción de este tipo de tecnologías implica contar con energía más limpia desde el punto de vista medioambiental, también involucra desafíos operacionales sobre el sistema eléctrico. Particularmente, la energía eólica tiene una alta variabilidad a nivel intradiario, lo cual implica que el sistema constantemente tiene que compensar las altas fluctuaciones de entrega de energía. Los sistemas de almacenamiento de energía son una alternativa para mitigar el efecto de estas fluctuaciones. El objetivo general de este trabajo es modificar el modelo hidrotérmico de predespacho MIP-UC del Centro de Energía de la FCFM de la universidad de Chile, para poder estudiar los efectos del uso de sistemas de almacenamiento en el sistema interconectado central. Uno de los objetivos específicos más importantes de esta tesis, es contribuir a la identificación de los puntos del SIC donde sería atractiva la aplicación de sistemas de almacenamiento de energía. Usando el modelo MIP-UC modificado, se cuantifican los beneficios de la operación de sistemas de almacenamiento en el SIC en un año se simulación, se realizaron 3 etapas de selección en las que se va acotando la lista los puntos del SIC atractivos. Se establecen 4 puntos del SIC de mayor interés para la instalación de sistemas de almacenamiento: las barras Maitencillo 110, barra Degañ 110 y Ovalle 66 además de un sistema acoplado al parque éolico Sarco II. Posteriormente, se modeló un caso de estudio con 100 [MWh] de almacenamiento en cada uno de esos 4 puntos. Si bien los costos totales del sistema no disminuyeron con el uso de SAE s para el rango de capacidad estudiado, sí se produjo un beneficio en cuanto a la reducción en la operación de centrales térmicas y disminuciones considerables en los costos marginales de las barras con sistemas de almacenamiento, disminuciones del orden del 4%, 8% y 30% respectivamente para las barras estudiadas. Esa reducción en los costos marginales se traduce en una disminución del monto que se cancela por suministro de energía del orden de entre [5,1 MM USD] hasta 94,4 [MM USD] al año dependiendo del tipo de hidrología. Desde el punto de vista de los operadores de los sistemas de almacenamiento modelados, se logran beneficios anuales del orden de 1,3 [MM USD] en Maitencillo 110, 0,7 [MM USD] en Degañ y 1,8 [MM USD] en Ovalle 66, sin grandes fluctuaciones al sensibilizar los resultados con hidrologías y eficiencias de almacenamiento distintas. Con los niveles de almacenamiento estudiados y respecto del caso sin almacenamiento, no se aprecian diferencias significativas en la operación de embalses, que pudiesen afectar las condiciones hidroambientales aguas abajo de los embalses,. Se recomienda finalmente realizar estudios más profundos de instalación de sistemas de almacenamiento en los cuatro puntos del SIC señalados como más atractivos.

Ingeniero Civil de Minas / El presente trabajo tiene por objeto desarrollar una metodología para definir las fases de un rajo abierto en base a un secuenciamiento de bloques que comprende restricciones de capacidad y de mezcla. Se estudia el impacto de este método en el proceso de planificación de largo plazo, comparando sus resultados con la metodología tradicional de definición de fases (es decir, de acuerdo a la tendencia de crecimiento de un conjunto de pit anidados) y se implementan dos casos de estudio. Usando parámetros reales en cada caso (tanto económicos como de procesos) se genera, por un lado, un set de pits anidados de Lerchs y Grossman (en Whittle®), y por otro, se origina el secuenciamiento de bloques a través de la resolución del problema de optimización denominado Precedence Constrained Production Scheduling Problem (PCPSP). A partir de estos resultados se construyen las fases en el software Vulcan® de acuerdo a las secuencias de extracción sugeridas por los pits anidados y por el agendamiento de los bloques. Luego se calculan los planes de producción respectivos de forma manual utilizando Virtual Mining Machine, VMM. Los resultados indican que la diferencia en el valor final entre los planes estimados manualmente es mínima para los dos modelos estudiados, a pesar de que la secuencia sugerida por los pits anidados y por el agendamiento de bloques es distinta, y por lo mismo, la secuencia de construcción de fases. En efecto, para el primer caso de estudio, la diferencia es de sólo un 3% entre un VAN y otro (1,507 [MUSD] y 1,558 [MUSD] para el plan calculado con las fases diseñadas según los pits y agendamiento, respectivamente). Para el segundo caso de estudio, la diferencia es aún menor, llegando sólo a un 1% (3,644 [MUSD] en el plan según la metodología tradicional y 3,665 [MUSD] en el plan calculado según la metodología propuesta). Además, resultados como el mineral enviado a proceso, la producción de finos y el valor en las restricciones de mezcla son semejantes. Si se realiza la comparación con los planes generados mediante la herramienta VMM, tampoco existen diferencias importantes entre los planes, especialmente en el segundo caso de estudio. Se concluye que la implementación de la metodología propuesta no produce mayores diferencias respecto a la metodología tradicional de definición de fases, tanto en valor como en la factibilidad de generar planes que alimenten al(los) proceso(s) correspondiente(s). Así entonces, no hay motivo que avale el uso de este método debido a la incerteza sobre la utilidad de su implementación. Sin embargo, analizar la promesa de cumplimiento en el corto plazo es una arista no abordada y es un aspecto interesante de análisis futuro. Esto permitiría complementar el trabajo realizado (debido a la holgura que posee el largo plazo en el cálculo de un plan) y así concluir con mayor base sobre la utilidad de la metodología propuesta.

Magíster en Minería / Ingeniera Civil de Minas / La geoestadística considera usualmente una suposición de estacionaridad para poder aplicar los distintos métodos de estimación o simulación. Sin embargo, esta situación comúnmente no ocurre, ya que suelen presentarse tendencias sistemáticas o cambios en la continuidad espacial de los datos. Considerando esto, la principal motivación de este trabajo, es poder reproducir el comportamiento no estacionario de variables categóricas como lo son los tipos de roca, mediante simulación geoestadística incorporando información de un modelo geológico interpretado ( datos blandos ) en conjunto con información de sondajes ( datos duros ). De esta forma, se utilizó el método de simulación Gaussiana truncada, combinándolo con el modelo Gaussiano discreto para incorporar información de las proporciones locales de tipos de roca. En primer lugar se desarrolló la metodología propuesta en un caso sintético. A partir de este caso, se logró determinar que efectivamente existe una mejora significativa en la simulación de unidades geológicas, en comparación al método convencional que no toma en cuenta los datos blandos. Luego, se aplicó a datos de la División Ministro Hales (DMH) de Codelco, en donde se consideraron dos unidades geológicas, una de alta ley y otra de baja ley. Este caso corrobora las conclusiones del caso sintético y muestra que la inclusión de datos blandos tiene un fuerte impacto en los resultados, no pudiendo reproducir las proporciones locales al no tomar en cuenta estos datos. En concurrencia la calidad de los resultados de la metodología propuesta es altamente dependiente de la calidad de los datos blandos que se consideran.

Determina cómo construir una propuesta de solución que permita tomar la mejor decisión para la mejor distribución de los clientes en el horario establecido, sin demoras en la atención y con la mejor rentabilidad para la empresa. Para ello, desarrolla un modelo matemático de Simulación de Sistemas que resuelve haciendo uso de un software comercial. Este modelo puede ser aplicado a cualquier establecimiento de salud relacionado con este servicio. / Tesis

Ingeniero Civil / Arica se localiza en el extremo norte de Chile, acogiendo uno de los puertos con mayor transferencia a nivel nacional. El acelerado crecimiento de la demanda del Puerto de Arica induce una actividad que impacta de manera relevante en su entorno, muy cercano al centro histórico, de comercio y actividades de la ciudad. Uno de los conflictos ocurre en la red vial inmediatamente próxima al acceso al recinto portuario, donde se forma una fila de espera para el ingreso a puerto. Como consecuencia, la ciudadanía en general considera el tráfico de camiones como una actividad indeseable en el contexto urbano, lo cual representa una disociación entre la visión de la ciudad y la actividad portuaria. La presente Memoria se enfoca en el análisis de esta problemática mediante simulación, utilizando la interacción de los softwares Saturn y Aimsun. Se proponen alternativas de solución que permitan disminuir los conflictos viales producidos, sobre la base de indicadores de desempeño del sistema de transporte. Se analizan dos alternativas de solución que han sido propuestas por la Empresa Portuaria con objeto de resolver los problemas causados por la fila de camiones: una relacionada con dotación de infraestructura de acceso exclusivo y otra con gestión de ingreso mediante un Antepuerto. Se concluye que en el mediano plazo la nueva infraestructura sería insuficiente, por sí sola, de resolver la problemática de afectación del tráfico urbano causada por la fila de camiones. Ser hace necesario, entonces, contar con una solución de gestión del acceso portuario de cargas.

Esta investigación pretende definir y establecer a la Gestión de Riesgos como un sistema estratégico de técnicas y herramientas útiles aplicadas en un proceso ordenado y sistemático para la Gestión de Proyectos, con el objetivo final de asegurar los criterios de valor antes mencionados, tanto del cliente como de la misma organización que la aplica. la propuesta planteada producto de la investigación consiste en que el registro de riesgos se alimente en una base de datos para ser reutilizada a futuro si fuera aplicable, y al mismo tiempo brinde soporte para la gestión de riesgos en el análisis, seguimiento y monitoreo basado en un sistema colaborativo y actualizado. / Tesis

El modelo de Black-Scholes fue publicado en 1973. Para este modelo, el movimiento browniano geométrico está asociado a la dinámica de los precios de las acciones, la cual está descrita por una ecuación diferencial estocástica. Este modelo tiene debilidades que están relacionadas a la inexactitud de sus presunciones con respecto a lo que sucede en el mercado de valores y a los factores externos que son incontrolables. Por ello, se ha realizado un estudio de mejora del mismo, para lo cual se ha escogido cuatro empresas que son representativas del mercado de valores del país. Se ha planteado cuatro propuestas en las que se modifica el valor de la volatilidad y mediante el software SciLab se simulan los valores de las acciones para cada una de las empresas y luego se comparan los resultados y se escoge la que estima mejor el precio de las acciones y con la que se obtiene un error menor. / Tesis

El objetivo principal de la presente tesis es presentar un procedimiento que permita calcular las deformaciones y tensiones residuales que se producen en las tuberías en el proceso de soldadura. Este análisis se realiza mediante simulación numérica, basada en el método de los elementos finitos y para ello se utilizan las herramientas del software ANSYS. El procedimiento considera los parámetros del proceso de soldadura, las dimensiones de las tuberías y de la junta, las propiedades físicas, térmicas y mecánicas del material, dependientes de la temperatura y las condiciones de contorno, tanto térmicas como estructurales. Se aplicó la técnica del birth and death o técnica del elemento quieto para modelar la deposición del material de aporte. Asimismo, se empleó el modelo del doble elipsoide de Goldak para simular el efecto de la fuente de calor. En primer lugar, se resuelve el problema térmico y se obtiene un campo de temperaturas para cada paso de tiempo. Los resultados obtenidos son los datos de entrada para la solución del problema estructural, es decir, para determinar las tensiones residuales y deformaciones, ya que éstas se producen debido a los cambios de temperatura durante la soldadura. Todos los resultados obtenidos fueron comparados con datos de resultados experimentales disponibles en la literatura para validar el procedimiento. Se observa que los resultados obtenidos por simulación tienen una correlación cercana con los resultados experimentales. Finalmente, se aplicó el procedimiento a un caso de estudio, la soldadura en un gasoducto. Se obtuvieron resultados de temperaturas, de tensiones residuales axiales y circunferenciales y de deformaciones axiales. Los resultados de las tensiones residuales se compararon con los valores estimados según la norma API 579 / ASME FITNESS FOR SERVICE y demuestran que el procedimiento desarrollado en la presente tesis puede ser utilizado como una herramienta alternativa en el diseño y el control de la integridad de uniones soldadas en gasoductos basados en normas. / Tesis

El presente trabajo de tesis consiste en el análisis aerodinámico de perfiles de sustentación para un aerogenerador de tres álabes de eje horizontal con una potencia de 3kW. El principal objetivo reside en la determinación y comparación de la eficiencia aerodinámica de 4 perfiles de sustentación mediante método analítico para finalmente evaluar el perfil de mayor eficiencia a través de simulación numérica por medio de software CFD. A través de la combinación de las teorías de cantidad de movimiento y del elemento del álabe se logra desarrollar el método analítico que consiste en un proceso de cálculo iterativo con el cual se analiza 4 perfiles aerodinámicos, en cada condición de operación y en cada sección del álabe en las que se dividió. Esto lleva a obtener los parámetros que definen el rendimiento aerodinámico para luego comparar los perfiles mediante las curvas de coeficiente de potencia vs velocidad especifica de la punta del álabe obteniéndose que el perfil de mayor eficiencia es el WORTMANN FX 60-126. Luego de seleccionar el perfil más eficiente se procede a evaluar sus características mediante simulación numérica a través del análisis de volúmenes finitos para flujo externo en software CFD. Se presenta la metodología de trabajo para elaborar el modelado, el mallado, las condiciones de contorno y el análisis de convergencia en el modelo de turbulencia SST. Al obtener los resultados de potencia por simulación numérica se comparan las curvas de rendimiento entre ambos métodos desarrollados, concluyendo principalmente que el método analítico es un proceso de cálculo confiable ya que la curva de eficiencia presenta la forma característica de campana para aerogeneradores de eje horizontal. Como resultado se tiene que mediante la comparación de las curvas de coeficiente de potencia vs velocidad específica en el perfil seleccionado la variación del coeficiente de potencia es de aproximadamente 15% para la mayor parte de las condiciones de operación. Finalmente, se muestra la resolución de los fenómenos aerodinámicos donde se observa el cambio de presión y velocidad del viento al atravesar el rotor, la resolución del perfil de velocidad en la capa límite, las líneas de flujo y la turbulencia generada por el paso de viento sobre el rotor, la diferencia de velocidades y presiones alrededor del perfil aerodinámico que generan la fuerza de sustentación y finalmente la potencia. Concluyéndose que el procedimiento desarrollado para la simulación numérica es confiable ya que describe los fenómenos aerodinámicos esperados teóricamente. / Tesis

El presente trabajo trata el tema del análisis de las colas originadas en las oficinas de una entidad bancaria producto de la configuración propia del sistema encargado de administrarlas, con el fin de realizar mejoras en busca de la disminución del tiempo de espera de los clientes. Esto redundará en aumentar el nivel de satisfacción del cliente, que como se sabe es un factor muy importante en cualquier empresa, más aún en una dedicada al servicio. / Tesis