Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Elabora un sistema de diluvio de protección contra incendio para tanques horizontales de almacenamiento de GLP, ya que los sistemas contra incendios están orientados a proporcionar un grado de protección a la propiedad y la vida, basándose en normas internacionales de reconocido prestigio y confiabilidad. Desarrolla el diseño de un sistema de enfriamiento (diluvio) para proteger el tanque de GLP. Realiza los cálculos hidráulicos correspondientes para el sistema de diluvio basando en normas nacionales e internaciones. Elabora planos del sistema de diluvio para los tanques horizontales de GLP. / Trabajo de suficiencia profesional

El documento digital no refiere un asesor / Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Presenta los cálculos necesarios para dimensionar un sistema de protección contra incendios por diluvio usando como agente extintor agua, el cual brindará protección a un tanque tipo horizontal (en exterior) de 30 000 Gal que almacenará gas licuado de petróleo GLP, el sistema de diluvio actuará sobre la superficie del tanque descargando agua pulverizada enfriándola en caso de ocurrir un incendio, por medio de boquillas abiertas con un caudal y presión determinada. El sistema contra incendio contempla una red de tuberías de acero debidamente dimensionadas, las cuales realizan un recorrido desde el cuarto de bombas hasta un punto de distribución llamado maniflod, desde este punto se distribuirá por medio de válvulas sectorización a la red de diluvio y a la red de gabinetes de mangueras contra incendio. En caso de producirse un incendio en el tanque para GLP, la válvula de diluvio es abierta de forma automática o manual, generando paso de fluido desde el punto del maniflod hacia la red de diluvio y descendiendo la presión de la red principal que va desde el manifold hasta el equipo de bombeo, al llegar a la presión de activación este comenzará a demandar caudal a una presión determinada por la descarga del conjunto de boquillas abiertas. Por último resalta la finalidad de implementar un sistema de protección contra incendio para líquidos inflamables como el gas licuado de petróleo el cual otorga a la propiedad la protección necesaria ante un incendio. / Trabajo de suficiencia profesional

El documento digital no refiere un asesor / Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Evalúa el sistema de abastecimiento de agua en el distrito de Aguas Verdes - región Tumbes, esto con el fin de plantear una solución al déficit de agua que aqueja a esta localidad. En primer lugar se realiza un estudio de la oferta y demanda actual para calcular el caudal de regulación que satisfaga a la población. Según los resultados, el caudal de regulación para el abastecimiento de agua para un horizonte de 20 años es elevado. En tal sentido se plantea la ampliación y el mejoramiento de las instalaciones actuales que consiste en la perforación de dos nuevas fuentes de agua que estarán ubicados en zonas estratégicas del distrito, el agua de los dos pozos será conducido mediante líneas de impulsión a dos reservorios elevados denominados REP01 de 800m3 y REP02 de 600m3. Por otra parte se mejorará las instalaciones del pozo existente PE05 y reservorio REE 01 de 250m3 de agua por presentar serias deficiencias. Para un mejor aprovechamiento y eficiencia en la distribución de agua se ha dividido la localidad en tres áreas de influencia, el área N°01 será abastecida por el reservorio futuro REP01 de 800m3, el área N°02 por el reservorio REP02 de 600m3 y finalmente el reservorio existente abastecerá al área de influencia N°03. Finalmente se puede mencionar que el presente estudio ha sido desarrollado en base a los conceptos de la Ingeniería Mecánica de Fluidos, es así que calcula los mejores diámetros de las tuberías de impulsión, calcula la potencia de las bombas que serán instalados en los pozos, las sobrepresiones por golpe de ariete y otros parámetros de diseño. / Trabajo de suficiencia profesional

El documento digital no refiere un asesor / Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Investiga y compila los conocimientos necesarios, que permitan comprender el comportamiento de las pulpas en tuberías de impulsión, con la finalidad de poder diseñar sistemas de transporte de agua con contenidos altos de sólidos finos suspendidos que tengan una adecuada confiabilidad reduciendo la probabilidad de un posible impacto ambiental. / Trabajo de suficiencia profesional

La incorporación generalizada de los sistemas de sobrealimentación a los motores diesel de automoción está haciendo imprescindible desarrollar un nivel de investigación capaz de profundizar en los factores que influyen en el funcionamiento y rendimiento de los turbogrupos acoplados a los motores de combustión interna alternativos.En esta tesis se presentan dos herramientas que van a permitir progresar en el estudio de los turbogrupos y en especial en las turbinas de geometría variable. En primer lugar se muestra como se ha diseñado y construido un banco de ensayo de turbogrupos, que permite un conocimiento más amplio, a partir de medidas experimentales, sobre los fenómenos físicos que ocurren en una turbina tanto en condiciones de diseño como fuera de ellas. Este conocimiento del comportamiento fluidodinámico de la turbina va a ser de gran ayuda en el desarrollo de modelos.En la segunda parte de la tesis se presenta un modelo unidimensional fluidodinámico para turbinas radiales de geometría variable. Este modelo ha sido implementado en un modelo de acción de ondas, que reproduce el comportamiento fluidodinámico de motores de combustión interna alternativos. El modelo ha sido validado en el banco de ensayo descrito en la primera parte de la tesis y para turbinas acopladas a un grupo de sobrealimentación de motores diesel tanto en comportamiento estacionario como transitorio del motor. / Cervelló Romero, C. (2005). Contribución a la caracterización experimental y al modelado de turbinas de geometría variable en grupos de sobrealimentación [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1902

En la actualidad, los compresores centrífugos son parte fundamental de los motores de combustión interna alternativos sobrealimentados en consecuencia su diseño y optimización son fundamentales para maximizar la capacidad operativa de los compresores en el sistema motor así como también comprender cada uno de los fenómenos que pueden afectar su correcto desempeño en dicho sistema. En los últimos años la gran competencia industrial ha despertado un interés inusitado representado por los estudios e investigaciones referentes al diseño, desempeño y limitaciones de la maquina justificado por el incremento de alguna de las prestaciones del motor como la merma del consumo de combustible, el aumento de potencia o el descenso de emisiones contaminantes. Por medio de la experimentación y la realización de modelos matemáticos además de la experiencia que se va recogiendo de trabajos ya realizados no solo en el campo de los compresores centrífugos sino también de la experiencia adquirida en la industria de la aviación con los axiales sobre todo en términos de limitación y fenómenos de inestabilidad son los caminos seguidos orientados al desarrollo de los nuevos compresores empleados en la automoción. A lo largo de los años, en el Departamento de Máquinas y Motores Térmicos se ha ido desarrollando un modelo de compresor que puede servir como diagnostico a la hora de evaluar la utilidad y desempeño de un compresor centrífugo en un motor sobrealimentado, el cual puede ser modelado en su integridad gracias al robusto modelo de acción de ondas denominado WAM, que ha sido concebido íntegramente en el propio departamento sin embargo un compresor posee limites de funcionamiento que también deben ser tenidos en cuenta como el caso del fenómeno de bombeo, el cual puede romper el compresor y cuyo origen puede depender de varios factores. En el marco de esta tesis doctoral se han realizado varios estudios experimentales que tienen que ver con la evaluación del bombeo, su caracterización, las variables que lo afectan y tal vez lo más importante, la evaluación de distintas metodologías empleadas en la búsqueda rápida de su detección afín de evitar daños en el compresor. Sin embargo como se verá existen varios tipos de bombeo alguno de los cuales pueden no ser dañinos para el compresor o para el sistema en que se halle el compresor. A demás se presenta un nuevo modelo de compresor, posible de colocar en el programa WAM y con el cual se pueden modelar condiciones estables e inestables de trabajo tanto en el motor como fuera de éste, de modo de apreciar cuando un compresor puede sufrir la aparición del fenómeno de bombeo. En esta tesis se presenta un análisis exhaustivo de diferentes modelos que se pueden encontrar en la bibliografía así como el estudio de la dinámica, diseño y problemas de estabilidad del compresor. Sobre el último tema se analiza la influencia que posee la geometría aguas arriba y aguas abajo del compresor respecto de su estabilidad de trabajo y en que circunstancias puede o no ser mejorado el límite impuesto por el fenómeno de bombeo. Por lo tanto en esta tesis se lleva a cabo un estudio modelado y experimental del fenómeno de bombeo evaluado en el banco motor y en el banco de turbos en que se presentan finalmente resultados que permiten mejorar las capacidades de funcionamiento del compresor en cualquier sistema en que se halle funcionando. / Tiseira ., AO. (2008). Caracterización experimental y modelado de bombeo en compresores centrífugos de sobrealimentación [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1974

En el presente trabajo de investigación se diseñó un sistema de bombeo solar para almacenamiento de agua en sistemas de riego en zonas agrícolas aisladas con ayuda del software PVsyst. En el área de estudio actualmente para el riego del limón utilizan motores de combustión interna, originando costos elevados de combustible, mantenimiento y operación, además generando emisiones de 𝐶𝑂2 provocando la contaminación ambiental. Ante lo mencionado surge la alternativa de la aplicación de la energía solar fotovoltaica para el riego y proyectándose hacia el futuro a cosechar también espárrago, palta y arándanos; para ello se realizó una evaluación de niveles de radiación solar utilizando el software RETScreen, Meteonorm, CropWat y mediciones in situ, obteniendo 5,80 𝑘𝑊ℎ/𝑚 2/𝑑í𝑎 correspondiente al mes de julio, mes más crítico del año. En el diseño también incluye cálculos de evapotranspiración, demanda hídrica, caudal de bombeo, altura manométrica, longitud de la tubería, volumen del reservorio y diámetro de la tubería, para así poder definir los componentes del sistema de bombeo solar. Para este sistema se seleccionó una bomba sumergible de la marca Lorentz, 08 paneles solares de la marca Trina Solar de 405 𝑊, un controlador de la marca Lorentz y un reservorio de geomembrana aprovechando las características del terreno. Para la elaboración de los planos respectivos se utilizó se software AutoCAD. La evaluación económica resulto dar un 𝑉𝐴𝑁 = 𝑆/. 32 760,78, una 𝑇𝐼𝑅 = 19,91% y un tiempo de retorno de 5,33 años de asegurando la factibilidad del proyecto. / In this research work, a solar pumping system was designed for water storage in irrigation systems in isolated agricultural areas with the help of the PVsyst software. In the study area, internal combustion engines are currently used for lemon irrigation, causing high fuel, maintenance and operation costs, also generating 𝐶𝑂2 emissions, causing environmental pollution. Given the aforementioned, the alternative of applying photovoltaic solar energy for irrigation arises and planning in the future to also harvest asparagus, avocado and blueberries; For this, an evaluation of solar radiation levels was carried out using the RETScreen, Meteonorm, CropWat software and in situ measurements, obtaining 5,80 𝑘𝑊ℎ/𝑚 2 /𝑑𝑎𝑦 corresponding to the month of July, the most critical month of the year. The design also includes calculations of evapotranspiration, water demand, pumping flow, manometric head, pipe length, reservoir volume and pipe diameter, in order to define the components of the solar pumping system. For this system, a Lorentz brand submersible pump was selected, 08 Trina Solar brand solar panels of 405 𝑊, a Lorentz brand controller and a geomembrane reservoir taking advantage of the characteristics of the terrain. AutoCAD software is used to prepare the respective plans. The economic evaluation resulted in an 𝑁𝑃𝑉 = 𝑆/. 32 760,78, an 𝐼𝑅𝑅 = 19,91% and a payback time of 5,33 years, ensuring the feasibility of the project.

Tesis por compendio / [ES] El consumo energético de una estación de bombeo (EB) representa el mayor consumo de energía de un sistema de de distribución de agua. Adicionalmente, otros problemas como el cambio climático, el estrés hídrico y emisión de gases de efecto invernadero conducen a la necesidad de optimizar este tipo de instalaciones, tanto en su diseño como en su operación. La presente tesis doctoral consta de tres etapas de desarrollo. La primera etapa desarrolla una metodología de optimización de la operación de EB. La segunda etapa desarrolla un método de diseño de estaciones de bombeo considerando aspectos técnicos y económicos basados en el método AHP (Analytic Hierarchy Process, del Ingles). Finalmente, la tercera etapa es una mejora de la segunda añadiendo aspectos ambientales y consideración de variabilidad de la demanda. Una de las principales contribuciones es el desarrollo de una metodología para la optimización del funcionamiento de una EB. Esta metodología se basa en el uso de la curva de consigna y una operación combinando bombas de velocidad fija (BVF) y bombas de velocidad variable (BVV). El objetivo de este método es determinar el número óptimo de BVF y BVV en para cualquier caudal minimizando el consumo energético total de la EB. Esta metodología corrige la eficiencia de BVV determinada por las leyes de semejanza e incluye una formulación matemática de la eficiencia del variador de frecuencia. El diseño convencional de EB se basa la minimización del coste del ciclo de vida (CCV); suma de costes de inversión, operación y mantenimiento. La segunda etapa de la tesis, desarrolla un método integral de diseño de EB considerando aspectos técnicos y económicos aplicando el método AHP. La metodología propuesta consta de tres fases. La primera fase está relacionada la definición de los datos requeridos de la EB y permite definir los modelos factibles para la red. La segunda fase está relacionada con la definición de las posibles soluciones y su evaluación con los criterios técnicos y económicos. La tercera fase está relacionada con el cálculo del frente de Pareto del conjunto de soluciones obtenidas y la aplicación del método AHP. La metodología desarrollada en la segunda etapa de la tesis presenta cuatro limitaciones. La primera es no considerar los criterios medioambientales en el diseño de la EB. La segunda es no considerar la optimización del funcionamiento de una EB definido en la primera etapa. LA tercera está relacionada con la escala utilizada en el método AHP. La cuarta es la consideración de un único patrón de consumo en la estación de bombeo. Por ello, en la tercera etapa de la tesis se desarrolla una nueva propuesta de metodología de diseño de EB que pretende solventar estos problemas. Este nuevo método considera criterios medioambientales como el MEI, las emisiones de efecto invernadero o la eficiencia del método de regulación en la EB. El método incluye también una propuesta de modificación de la escala tradicional de valoración clásica del AHP. Las metodologías propuestas se han validado de forma comparativa con dos redes de distribución de agua (redes CAT y TF). Sobre ambas redes se compararon tanto los diferentes métodos propuestos como su comparativa con un planteamiento clásico del problema de diseño de una EB. En resumen, el la tesis recoge una metodología estandarizada para el diseño de cualquier tipo de EB (para agua potable, para riego etc.) considerando la configuración de bombeo más adecuada, haciendo uso de una variabilidad de la demanda, y considerando diferentes tipos de criterios (técnicos, económicos y ambientales) a través de un análisis multi criterio de toma de decisiones. / [CA] El consum energètic d'una estació de bombament (EB) representa el consum d'energia més gran d'un sistema de distribució d'aigua. Addicionalment, altres problemes com el canvi climàtic, l'estrès hídric i l'emissió de gasos d'efecte hivernacle condueixen a la necessitat d'optimitzar aquest tipus d'instal¿lacions, tant pel que fa al disseny com a l'operació. Aquesta tesi doctoral consta de tres etapes de desenvolupament. La primera etapa desenvolupa una metodologia d"optimització de l"operació d"EB. La segona etapa desenvolupa un mètode de disseny d'estacions de bombament considerant aspectes tècnics i econòmics basats en el mètode AHP (Analytic Hierarchy Process, de l'Angles). Finalment, la tercera etapa és una millora de la segona afegint-hi aspectes ambientals i consideració de variabilitat de la demanda. Una de les contribucions principals és el desenvolupament d'una metodologia per optimitzar el funcionament d'una EB. Aquesta metodologia es basa en lús de la corba de consigna i una operació combinant bombes de velocitat fixa (BVF) i bombes de velocitat variable (BVV). L'objectiu d'aquest mètode és determinar el nombre òptim de BVF i BVV en qualsevol cabal minimitzant el consum energètic total de l'EB. Aquesta metodologia corregeix l"eficiència de BVV determinada per les lleis de semblança i inclou una formulació matemàtica de l"eficiència del variador de freqüència. El disseny convencional dEB es basa la minimització del cost del cicle de vida (CCV); suma de costos dinversió, operació i manteniment. La segona etapa de la tesi desenvolupa un mètode integral de disseny d'EB considerant aspectes tècnics i econòmics aplicant el mètode AHP. La metodologia proposada consta de tres fases. La primera fase està relacionada amb la definició de les dades requerides de l'EB i permet definir els models factibles per a la xarxa. La segona fase està relacionada amb la definició de les possibles solucions i la seva avaluació amb criteris tècnics i econòmics. La tercera fase està relacionada amb el càlcul del front de Pareto del conjunt de solucions obtingudes i laplicació del mètode AHP. La metodologia desenvolupada a la segona etapa de la tesi presenta quatre limitacions. La primera és no considerar els criteris mediambientals en el disseny de lEB. La segona és no considerar l'optimització del funcionament d'una EB definit a la primera etapa. La tercera està relacionada amb l'escala utilitzada al mètode AHP. La quarta és la consideració d'un únic patró de consum a l'estació de bombament. Per això, a la tercera etapa de la tesi es desenvolupa una nova proposta de metodologia de disseny d'EB que pretén resoldre aquests problemes. Aquest nou mètode considera criteris mediambientals com el MEI, les emissions amb efecte d'hivernacle o l'eficiència del mètode de regulació a l'EB. El mètode també inclou una proposta de modificació de l'escala tradicional de valoració clàssica de l'AHP. Les metodologies proposades han estat validades de manera comparativa amb dues xarxes de distribució d'aigua (xarxes CAT i TF). Sobre les dues xarxes es van comparar tant els diferents mètodes proposats com la comparativa amb un plantejament clàssic del problema de disseny d'una EB. En resum, la tesi recull una metodologia estandarditzada per al disseny de qualsevol tipus d'EB (per a aigua potable, per a reg etc.) considerant la configuració de bombament més adequada, fent ús d'una variabilitat de la demanda, i considerant diferents tipus de criteris (tècnics, econòmics i ambientals) mitjançant una anàlisi multicriteri de presa de decisions. / [EN] Energy consumption of a pumping station (PS) represents the largest energy consumption of a water distribution system. Additionally, other problems such as climate change, water stress and greenhouse gas emissions lead to the need to optimize this type of facilities, both in their design and operation. This doctoral thesis consists of three stages of development. The first stage develops a methodology to optimize the operation of the PS. The second stage develops a pumping station design method considering technical and economic aspects based on the AHP (Analytic Hierarchy Process) method. Finally, the third stage is an improvement of the second stage by adding environmental aspects and demand variability consideration. One of the main contributions is the development of a methodology for the optimization of the operation of a PS. This methodology is based on the use of the set point curve and an operation combining fixed speed pumps (FSP) and variable speed pumps (VSP). The objective of this method is to determine the optimum number of FSP and VSP at any given flow rate while minimizing the total energy consumption of the PS. This methodology corrects the VSP efficiency determined by the similarity laws and includes a mathematical formulation of the variable frequency drive efficiency. Conventional PS design is based on the minimization of the life cycle cost (LCC); the sum of investment, operation and maintenance costs. The second stage of the thesis develops an integral method of PS design considering technical and economic aspects by applying the AHP method. The proposed methodology consists of three phases. The first phase one is related to the definition of the required data of the PS and allows defining the feasible models for the network. The second is related to the definition of the possible solutions and their evaluation with technical and economic criteria. The third phase is related to the calculation of the Pareto front of the set of solutions obtained and the application of the AHP method. The methodology developed in the second stage of the thesis has four limitations. The first one is not considering environmental criteria in the design of the PS. The second is not considering the optimization of the operation of a PS defined in the first stage of the thesis. The third is related to the scale used in the AHP method. The fourth is the consideration of a single consumption pattern in the pumping station. Therefore, in the third stage of the thesis, a new proposed methodology for the PS design is developed to solve these problems. This new method considers environmental criteria such as MEI, greenhouse emissions or the efficiency of the PS control method. The method also includes a proposed modification of the traditional AHP classical rating scale. The proposed methodologies have been comparatively validated with two water distribution networks (CAT and TF networks). For both networks, both the different proposed methods and their comparison with a classical approach to the design problem of a PS were compared. In summary, the thesis presents a standardized methodology for the design of any type of PS (for drinking water, irrigation, etc.) considering the most appropriate pumping configuration, making use of demand variability, and considering different types of criteria (technical, economic and environmental) through a multi-criteria decision making analysis. / Briceño León, CX. (2023). Contributions to the design of pumping stations in water distribution networks considering technical, economic and environmental aspects [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/193080 / Compendio