Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / El propósito de este trabajo es aplicar modelamiento computacional fluido-dinámico (CFD) para estimar la eficiencia de depósito de partículas de Cobre en el proceso de Cold Spray con microtoberas. Con ello se busca estudiar la conveniencia del uso de mezclas Helio-Nitrógeno como gas de trabajo. Esto como una alternativa al uso de Helio puro que presenta un mejor desempeño para este tipo de proceso, pero al mismo tiempo, tiene un costo comercial mayor que el Nitrógeno. Este trabajo muestra que por medio de la caracterización de las propiedades termodinámicas de las mezclas Helio-Nitrógeno, es posible utilizar herramientas CFD para calcular la velocidad y temperatura de impacto de las partículas, y con ello estimar la eficiencia y factibilidad del proceso. En total se simulan ocho configuraciones diferentes de microtobera, con largos que varían entre 37 mm y 48 mm y con diámetros de salida que varían entre 2.4 mm y 3 mm. Se determina que el proceso de Cold Spray para partículas de Cobre no es factible para microtoberas de largo menor a 48 mm si se utiliza Nitrógeno puro, siendo la eficiencia máxima obtenible un 39%, lo que está en el límite de factibilidad. Como alternativas para mejorar la eficiencia del proceso aparece el precalentado de las partículas de Cobre y el uso de las mezclas Helio-Nitrógeno. Con respecto a este último punto, a partir del uso de una mezcla con un 28% de Helio (fracción molar), la eficiencia del proceso mejora hasta en un 74%. Mientras que para una mezcla con un 60% Helio, la eficiencia de depósito mejora hasta alcanzar un 90%. Esta investigación es un avance significativo para reducir el costo operacional de las microtoberas de Cold Spray. Además de contribuir con el estudio de nuevas tecnologías de manufactura aditiva con Cobre, el mineral más importante de la industria chilena.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / En la minería nacional existe una creciente demanda por el uso de agua para procesos, debido, entre otros factores, a una futura predominancia de plantas de concentración de cobre, que tienen un uso intensivo del recurso hídrico. El equipo responsable del mayor consumo de agua en las plantas de concentración es la celda de flotación, en la cual bajo principios físicos y químicos, se logra separar la ganga del mineral de interés, en este caso cobre. Bajo este escenario, en el departamento de Ingeniería Civil de Minas de la Universidad de Chile se está desarrollando un prototipo de celda de flotación, que es diferente a las celdas tradicionales tanto geométrica como operativamente, con el fin de llegar a un diseño que sea capaz de trabajar con pulpas más espesas y así poder disminuir el consumo de agua en el proceso. Dicho lo anterior, el tema de memoria tiene por objetivo general estudiar y caracterizar el comportamiento fluidodinámico transiente de nuevos prototipos de celdas de flotación cónicas utilizando una metodología CFD. Por otro lado, los objetivos específicos son: Estudiar el comportamiento de las celdas de flotación frente a distintas concentraciones de sólidos en la pulpa. Estudiar el comportamiento de las celdas de flotación frente a distintos caudales de inyección de aire. Caracterizar el comportamiento de las celdas de flotación estudiadas. Definir las directrices de diseño que debe tener una celda de flotación cónica. La metodología de trabajo contempla una revisión bibliográfica, seguida de simulaciones CFD a 2 geometrías de celdas de flotación cónicas inspiradas en un una celda experimental, para así identificar problemas de diseño y elaborar una nueva geometría que logre definir las directrices de diseño que hay que seguir para construir celdas de flotación cónicas más eficientes, todo respaldado por simulaciones de condiciones de operación representativas. Los resultados arrojan que las geometrías cónicas existentes, desarrolladas por el departamento de Ingeniería Civil de Minas, tienen un desempeño hidráulico deficiente en cuanto a la separación de fases, debido a el gran diámetro de la celda que causa campos de velocidades tangenciales bajos, lo cuales no propician la separación hidráulica. Se concluye que las geometrías experimentales actuales no cumplen con los requisitos de operación mínimos y deben hacerse cambios significativos en el diseño, disminuyendo la relación largo/diámetro de la celda y modificando la disposición de sus entradas y salidas.

Ingeniero Civil Mecánico / El aire del ambiente ha sido utilizado ampliamente en distintos procesos como medio de enfriamiento, pero también puede ser utilizado como medio de calentamiento si lo que se desea calentar se encuentra a menor temperatura que la temperatura ambiente. Por ejemplo, se tiene el caso de los enfriadores por aire inducido. Estos enfriadores son utilizados para, como su nombre lo dice, enfriar fluidos debido a que la temperatura ambiental por lo general se encuentra por debajo de la temperatura del fluido. Sin embargo, existen fluidos de trabajo que se encuentran a una temperatura menor que la ambiental, por lo que se puede utilizar el aire presente en la atmósfera para calentar el fluido, permitiendo así obtener calor sin emitir agentes contaminantes. Es por esto que surge la inquietud de desarrollar un estudio fluido-dinámico de un arreglo de ventiladores utilizados en un grupo de condensadores para optimizar el rendimiento de estos equipos. En el presente informe se entregan los antecedentes y la metodología a utilizada para estudiar el flujo másico de un arreglo de condensadores de flujo inducido. Para ello, se analizó un arreglo de 72 enfriadores conformando un sistema de 10x32 metros. Sin embargo, el estudio aborda solamente las variables de flujo másico de aire, debido a que la variación que presenta la temperatura del aire es muy baja, por lo que la variación de sus propiedades termodinámicas es despreciable. Para realizar el estudio anteriormente mencionado, se realizaron modelaciones con la ayuda del módulo FlowSimulation del software SolidWorks. Debido al gran número de equipos utilizados en el arreglo de enfriadores a estudiar, fue necesario validar simplificaciones que permitan reducir los recursos computacionales necesarios para realizar los cálculos. Una vez que se obtuvo la validación de estas simplificaciones, se estudió el fenómeno de recirculación de aire y la influencia de otros factores (obstáculos, meteorológicos) que disminuyan la eficiencia del arreglo de intercambiadores. Con los resultados obtenidos en los análisis realizados, se determinó que el caso inicial está sobredimensionado. El arreglo puede disminuir su altura a 3 metros sin ver afectado el flujo másico impulsado. Esta altura puede disminuir a 2 metros si se divide el arreglo en 2 grupos separados por una distancia de 6 metros. Finalmente, se recomienda realizar la instalación de estos equipos cerca de una estructura o edificio de mayores dimensiones que el sistema analizado para disminuir los efectos negativos que pudiesen generar las condiciones meteorológicas del lugar de la instalación.

Autor no autoriza el acceso a texto completo de su documento hasta el 30/9/2020. / Ingeniero Civil de Minas / Se ha desarrollado el modelamiento fenomenológico de la fluidodinámica de la fase gaseosa y del balance de oxígeno, en una dimensión, al interior de una pila de biolixiviación. Estos modelos pueden igualmente ser aplicados a columnas y botaderos. Los modelos fueron integrados a un modelo general de biolixiviación, ya existente y desarrollado por la empresa BioSigma. Se utilizaron las ecuaciones de conservación de masa y conservación de movimiento en los modelos de balance de oxígeno y fluidodinámica del aire, respectivamente. Para la discretización y resolución numérica de estas ecuaciones se empleó el método de volumen de control, el algoritmo SIMPLER y el algoritmo de Thomas. Se introdujo una modificación en la ecuación de movimiento para considerar el régimen de movimiento del aire por convección natural. También se desarrolló una expresión matemática para determinar el coeficiente global volumétrico de transferencia de oxígeno, a partir de la tasa de riego, el contenido de humedad, el tamaño promedio de partícula y la temperatura de la pila. Se realizó una calibración del modelo general con datos experimentales de una pila de biolixiviación, proporcionados por BioSigma. Al contrastar los resultados del modelo con las mediciones experimentales, se pudo verificar que la simulación generó una buena reproductibilidad de los datos reales. Una vez obtenidos los parámetros de ajuste, se realizaron estudios de sensibilidad del modelo general (considerando como caso base los parámetros de entrada y de operación de la pila de BioSigma) respecto a la tasa de aireación, temperatura, granulometría, ciclos de riego y reposo, y a los tamaños de pila, para analizar los cambios en los valores de recuperación de cobre, temperatura, actividad bacteriana, y tasa de transferencia de oxígeno y flujo de aire (en convección natural) al interior de la pila. Como principales conclusiones, los resultados del modelo general muestran que: 1) La tasa de aireación utilizada en la pila de BioSigma está sobredimensionada, dado que el modelo indica que al utilizar una inyección de aire 100 veces menor se lograría una recuperación de cobre similar; 2) El aumento de la tasa de aireación incrementa la temperatura promedio de la pila; 3) Un leve incremento de la tasa de aireación, en una pila sin inyección de aire, puede generar un mayor aumento de la recuperación de cobre en comparación a una pequeña alza de la temperatura del lecho; 4) El flujo de aireación al interior de la pila afecta de forma importante la actividad bacteriana; 5) El aumento de la tasa de transferencia de oxígeno es más significativo cuando se incrementa el flujo de aire que aumentando el valor del coeficiente global volumétrico de transferencia en la pila; 6) El coeficiente de transferencia de oxígeno es muy sensible a la tasa de riego; 7) Y para pilas de pequeñas dimensiones, en convección natural, el control de oxigenación del lecho mediante ciclos de riego y reposo no es efectivo.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Mecánica / Esta tesis está dedicada a estudiar la influencia del tamaño de un generador de vórtices transversal cilíndrico en el enfriamiento de las paredes de un canal plano, aprovechando la generación de vórtices producto del enfrentamiento con un fluido no newtoniano del tipo Ley de potencia (Ostwald de Waele) con un índice de potencia igual a 0,4. Se realizan diferentes simulaciones numéricas computacionales acoplando las ecuaciones de conservación de masa, momento y de energía para un régimen laminar y turbulento en el programa ANSYS Fluent 14.5. Las simulaciones son realizadas en 2D. En el primer capítulo se presentan los objetivos generales y específicos del presente trabajo. Junto con ello, se describe la motivación del trabajo. En el segundo capítulo se da a conocer el marco teórico referente al enfrentamiento entre un flujo de fluido y un cuerpo sólido. En el tercer capítulo se estudia y presentan los resultados de la mecánica de fluidos y transferencia de calor transiente de un flujo de fluido newtoniano en régimen laminar enfrentado a un generador de vórtices cilíndrico fijo. Todos los casos analizados fueron comparados con el trabajo de Lienhard (1966) y Lam (2008), con el fin de validar el modelo físico y el tipo de algoritmo a utilizar. En el cuarto y quinto capítulo se presentan los resultados de la mecánica de fluidos y transferencia de calor transiente de un flujo de fluido del tipo no newtoniano, tipo ley de potencia para un índice de potencia de n=0,4, que enfrenta a un generador de vórtices cilíndrico fijo. En el cuarto capítulo se entrega los resultados del régimen laminar y en el quinto capítulo se entregan los resultados del régimen turbulento. En el sexto y séptimo capítulo se presentan los resultados de la mecánica de fluidos y transferencia de calor transiente de un flujo de fluido del tipo newtoniano y no newtoniano del tipo ley de potencia para un índice de potencia de n=0,4. En el capítulo sexto ambos tipos de fluidos se encuentran en régimen laminar, mientras que en el séptimo capítulo ambos fluidos se encuentran en régimen turbulento. Se simula el ingreso del flujo de fluido a un canal y se enfrenta a un generador de vórtices cilíndrico fijo, el cual posee diferentes diámetros.

Orientador: Eduardo Carlos Bianchi / Banca: Carlos Eiji Hirata Ventura / Banca: Manoel Cleber de Sampaio Alves / Banca: Dayse Iara dos Santos / Banca: Rafael Plana Simões / Resumo: Atualmente, vários setores industriais têm buscado um desenvolvimento sustentável para os seus projetos. Dentre estes setores está a usinagem por abrasão, devido ao enrijecimento das leis ambientais e em virtude da necessidade de diminuição dos custos envolvidos na produção. A partir desse contexto, o presente trabalho buscou explorar as potencialidades da técnica de lubri-refrigeração de Mínima Quantidade de Lubrificação (MQL) em função da diluição de três diferentes fluidos de corte comparada à técnica lubri-refrigeração convencional no processo de retificação cilíndrica do aço ABNT 4340, temperado e revenido, com o rebolo de nitreto cúbico de boro (CBN). A influência das proporções da diluição dos fluidos utilizados na técnica de lubri-refrigeração MQL sem limpeza e com limpeza da superfície do rebolo, por um jato de ar comprimido, respectivamente, foram estudados através das análises de: rugosidade, desvio de circularidade, desgaste diametral do rebolo ou relação G, microdureza, potência, emissão acústica e vibração. Os resultados demonstraram que o aumento da proporção de água utilizada na diluição dos fluidos testados promoveu uma diminuição dos valores da rugosidade, do desvio de circularidade, do desgaste do rebolo, da emissão acústica e da vibração. No entanto, essa mesma proporção de diluição dos fluidos contribuiu para que potência consumida durante o processo sofresse aumento. Fazendo uma avaliação global dos dados conclui-se que o processo de retificação do aço A... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Currently, several industrial sectors have been looking for a sustainable development to your projects. The process by machining abrasion needs to be optimized due to environmental laws and to the production costs. In this study, the potentialities of the Minimum Quantity Lubrication (MQL) technique using dilution of three different cutting fluids were compared to the conventional lubrication-cooling technique. The grinding process was analyzed using a cylindrical steel grinding process ABNT 4340, with cubic boron nitride (CBN) wheel. The influence of the dilution proportions of the fluids used in the MQL technique without cleaning and with the cleaning of the wheel surface by a jet of compressed air respectively. The study was realized following output variables: roughness, roundness errors, diametrical wheel wear or G ratio, microhardness, power, acoustic emission, and vibration. The results showed that the increase in the proportion of water used in the dilution of the tested fluids promoted a decrease in the values of roughness, roundness errors, diametrical wheel wear, acoustic emission, and vibration. However, this same proportion of dilution of the fluids contributed to the increase in power consumed during the process. Making an overall assessment of the data concludes that the grinding process of ABNT 4340 steel through the MQL technique with wheel surface cleaning and application of diluted fluid in the 1:10 ratio proved to be efficient in obtaining parts with a sur... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

[pt] Este estudo mostra o comportamento de gotas de fluidos Newtonianos, de densidade menos que um, subindo em água purificada e cobrindo os valores de Rei de 1 a 1200, em regime laminar. Os diâmetros equivalentes das gotas variam de 10mm, sendo as menores de forma esférica e as maiores esferóides com acentuado achatamento na parte superior. Noata-se pulsações na subida das maiores gotas, até atingirem a velocidade de translação vertical constante. Apresentam-se gráficos de variação de velocidade de translação vertical com o diâmetro equivalente e coeficiente de arraste com Rei e Reo, encontrando-se fórmulas empíricas para estas curvas. Faz-se ainda comparações com o movimento de bolhas ascendentes e gotas descendentes em líquidos. Após as gotas adquirirem velocidade de translação constante, a trajetória segue um caminho aproximado de uma hélice elíptica hiperbólica, que é determinada pelas condições iniciais, tendendo para uma subida retilínea vertical, enquanto a distância necessária para chegar a translação vertical depende somente do sistema. Para precisar a trajetória foram utilizadas duas câmaras fotográficas colocadas em planos verticais perpendiculares, contendo o eixo da trajetória em gota. O caso particular de subida em gotas e o método fotográfico usado, são ambos novos para o conhecimento do autor. / [en] The present work studies the behavior of Newtonian fluid drops of density less than one, rising in purified water in laminar regime, Internal Reynolds number varies from 1 to 1200 and equivalent diameter of drops from 2 to 10mm. The smaller ones are spherics and the larger ones oblated spheroids on their superior part. Pulsation of great drops hás been observed before their reaching a Constant velocity of vertical translation. Graphs showing variations of vertical translation velocity VS. Equivalent diameter and drag coefficient vs. Rei and Reo are given. Empirical formulae have also been found for this curves. Comparison with bubbles rising and drops falling in liquids is also shown. After having reached Constant translation velocity, the trajectory of the drops follows a path closely approximated by an elliptic hyperbolic helix, tending to vertical rectilinear rise. The path of a drop rising with Constant velocity was found to be a function of the initial conditions, whereas the necessary distance to reach vertical translation was found to depend only on the system. In order to Record exactly the trajectory of the drops, twho photografic câmeras placed in perpendicular vertical planes, containing the axis of the trajectory, were used. The particular case of drops rising in water and the photograpic method used, are both new to the Best of the author’s knowledge.

[pt] A mecânica dos meios contínuos tem atraído um grande interesse nos últimos tempos, o que é demonstrado pela numerosa publicação a respeito, em que autores como A.C Eringen C. Truesdell, L.I Sedov, Green- Zerna tratam da teoria em geral e desenvolvem tópicos particulares. A complexidade do campo de estudo cria uma grande dificuldade de formulação. O presente trabalho desenvolve uma notação intrínseca consiste, em que as relações das variáveis descrevendo o espaço e o tempo são de caracterização clara, permitindo produzir uma formulação clara, permitindo produzir uma formulação geral da teoria da Mecânica do Contínuo. O estudo é feito de maneira geral, admitindo deformações finitas, e os resultados obtidos são simplificados por aproximações. No primeiro capítulo estudamos a geometria da deformação, que recebe uma interpretação geométrica, e obtemos os invariantes que necessitaremos no desenvolvimento das relações constitutivas. Estudamos, relacionamentos deformações e deslocamento, taxa de deformação e velocidades, e terminaremos com as equações da compatibilidade. O capitulo dois estuda os princípios físicos obedecidos por um conjunto em movimento, permitindo obter de equações para formulação dos problemas. No capitulo três desenvolvemos um modelo geral de meio elástico e particularizamos os resultados até chegarmos à elasticidade clássica, enquanto que, no capitulo quatro as equações são aplicadas para descrição do movimento dos fluidos e idéias e viscosas. Finalizamos nosso trabalho com duas aplicações, uma no campo da elasticidade e outra no da mecânica dos fluidos. / [en] Mechanics of continua has atracted a gat interest in our time, which is proved by numerous publications on the matter, on whitch autors like A more than C. Eurigen, C. Trueesdell, L. I. Sedov, Green –Zenna treat the theory in general and develop particular topics. The complexity of this fiels of study creates a great difficulty of formulation. The present work develops a consistent intrinsic notation, on which the relations of variables describing space and time are of clear characterization allowing to produc a general formulation of the theory of continuum Mechanics. This study is done a general manner, admitting finite deformations beig the results obtained simplified by approximations. In the first chapter we study the geometry of deformation, whitch receiveis a geometrical interpratation, and we obtain the invariants wich be needed for developing the constittutive relations. We study kinematics of the motion, relate deformations and velocities and finish with the compatibility equations. Chapter two studies physical principles followed by a continum inmotion, allowing us to obtain a system of equations that is enough to problems formulation. In chapter three we develop a general model of elastic media and particularize the results as far as to reach the classical elasticity, where as, in chapter four, general equations are applied to describe the motion of ideak and viscous fluids. We finish our work with two applications, one in the field of Elasticity and the other in Fluid Mechanics.

[pt] O trabalho apresenta uma ampla revisão de conceitos básicos associados ao fluxo multifásico (fluxo simultâneo de dois ou mais fluidos) em meios porosos, bem como técnicas de ensaios e equipamentos utilizados na determinação de permeabilidades efetiva e absoluta em solos saturados e não saturados com água. Com base nesta revisão, e visando a medida da permeabilidade de solos não saturados submetidos a fluxo de misturas gasolina-álcool, foi projetados, construído e colocado em operação um sistema de permeâmetros de parede flexível com controle de sucção; foi desenvolvido um software de controle e implementando um sistema automático de monitoramento da instrumentação eletrônica utilizada para medidas de variação de volume, de pressões e de deslocamentos axiais das amostras desolo; foi implementado um sistema de bomba de fluxo para aplicação de vazões constantes nos ensaios de permeabilidade, e forma desenvolvidos sistemas de medição do volume dos líquidos e gases passando pela amostra sob diferentes gradientes de pressão. Todos os desenvolvimentos projetados e implementados são descritos em detalhe. Características de uso dos equipamentos e aspectos de calibração da instrumentação eletrônica e demais acessórios são discutidos, procurando-se definir limites de trabalhabilidade, eventuais deficiências e técnicas alternativas de ensaios envolvendo o uso de misturas álcool gasolina. Visando avaliar o comportamento dos equipamentos e acessórios desenvolvidos, apresenta-se e discute-se resultados de um programa experimental envolvendo a) o uso de amostras de um solo inerte, incompressível dentro dos níveis de tensões efetivas aplicadas, preparadas em laboratório utilizando técnicas especiais de modo a se obter uma estrutura repetitiva, fracamente cimentada, simulando os solos residuais de gnaisse; b) execução de ensaios de vazão constante visando a determinação da permeabilidade absoluta de amostras saturadas utilizando como fluidos permeantes água, ar gasolina e álcool; c) execução de ensaios de vazão constante visando a determinação das permeabilidades efetivas à água e ao ar de amostras não saturadas, submetidas a sucções constantes variando de cerca de 10 a 60 kPa. Os resultados obtidos indicam que o equipamento desenvolvido e as técnicas experimentais implementadas constituem ferramentas versáteis que possibilitam a determinação direta das permeabilidades absolutas e efetivas de forma relativamente simples e confiáveis. / [en] This work presents a wide revision of basic concepts associated to the multiphase flow (simultaneous flow of two or more fluids) in porous media as well as techniques of test and equipment s used in the determination of effective and absolute permeability in saturated and not saturated soils with water.With basis in this revision, and locking for the measure of saturated soils permeability submitted to flow of mixtures gasoline-alcohol, it was projected, built and placed in operation a system of flexible wall permeameters with suction control; a control software was developed and implementing an automatic system of monitoring of the electronic instrumentation used for measures of change volume, pressures and axial displacements of the soil samples; a flow pump system was implemented for application of constant rate in the permeability test, and systems of measurement of the volume of the liquids and gases were developed going by the sample under different pressure gradients.All the projected developments and implemented are described in detail. Characteristics of the used equipment s and calibration aspects of the electronic instrumentation and other accessories are discussed, trying to define workability limits, eventual deficiencies and techniques alternatives of testing involving the use of alcohol gasoline mixtures. Look in for evaluate the performance of equipment s and developed accessories, are presented and it is discussed results of an experimental program involving a) the use of samples of a inert soil, incompressible between levels of applied effective tensions,prepared in labortory using special techniques in way obtaining a repetitive structure, weakly cemented, simulating the residual soils of gnaisse; b) execution of constant rate test looking for the absolute permeability determination of saturated samples using as percolate fluids water, air, gasoline and alcohol; c) execution of constant rate test looking for the determination of the effective permeability to the water and the air of non saturated samples, submitted to constant suctions varying about 10 to 60 kPa.The obtained results indicate that the developed equipment and the implemented experimental techniques constitute versatile tools that make possible the direct determination of the absolute and effective permeabilities in way relatively simple and you trusted. / [es] EL trabajo presenta una amplia revisión de conceptos básicos asociados al flujo multifásico (flujo simultáneo de Dos o más fluidos) en medios porosos, así como técnicas de ensayos y equipamentos utilizados en la determinación de permeabilidades efectiva y absoluta en suelos saturados y no saturados con agua. Con el objetivo de medir la permeabilidad de suelos no saturados sometidos a flujo de mezclas de gasolina y alcohol, fue proyectados, construido y colocado en operación un sistema de permeámetros de pared flexible con control de succión; se desarrolló un software de control y se implementó un sistema automático de monitoramiento de la instrumentación eletrónica utilizada para medidas de variación de volumen, de presiones y de desplazamientos axiales de las muestras de suelo. Se implementó además; un sistema de bomba de flujo para aplicación de desbordamientos constantes en los ensayos de permeabilidad, y se deasarrollaron sistemas de medición del volumen de los líquidos y gases pasando por la muestra bajo diferentes gradientes de presión. Se detallan todos los desarrollos proyectados e implementaciones. Se discute las características de uso de los equipamentos y aspectos de calibración de la instrumentación eletrónica y demás accesorios, con el objetivo de definir límites de trabajabilidad, eventuales deficiencias y técnicas alternativas de ensayos que envuelven el uso de mezclas de alcohol u gasolina. Para evaluar el comportamiento de los equipos y accesorios desarrollados, se presentan y discuten los resultados de un programa experimental que considera a) el uso de muestras de un suelo inerte, incompresible dentro de los níveles de tensiones efectivas que fueron aplicadas, preparadas en laboratorio utilizando técnicas especiales para obtener una extructura repetitiva, debilmente cimentada, simulando suelos residuales de gnaise; b) ejecución de ensayos de desbordamiento constante visando la determinación de la permeabilidad absoluta de muestras saturadas utilizando como fluidos permeantes agua, ar gasolina y álcool; c) ejecución de ensayos de desbordamiento constante con el objetivo de determinar las permeabilidades efectivas a agua y aire de muestras no saturadas, sometidas a succiones constantes variando entre 10 a 60 kPa. Los resultados obtenidos indican que el equipo desarrollado y las técnicas experimentales implementadas constituyen herramientas versátiles que hacen posible la determinación directa de las permeabilidades absolutas y efectivas de forma relativamente simple y confiables.

Los modelos utilizados en el diseño de redes hidráulicas pueden ser muy variados, en función del objetivo que se pretende abordar. Este trabajo se centra fundamentalmente en el dimensionado hidráulico de redes de distribución de agua, de modo que se cumplan una serie de requerimientos de servicio, entre los que se incluyen condiciones mínimas de presión, velocidad, etc. Una de las complejidades del diseño de redes de distribución de agua (RDA) radica en la elección de los diámetros como variables de decisión; puesto que en este caso las restricciones son funciones implícitas de estos mismos diámetros, el espacio de soluciones se convierte en no convexo y la función objetivo en multimodal. En este punto, los métodos tradicionales basados en técnicas matemáticas quedan limitados a la localización de mínimos locales de la función objetivo, que depende del punto de inicio del proceso de convergencia. Numerosos investigadores han diseñado aplicaciones en lo que a métodos de diseño de redes de agua se refiere, planteando los costes de la red como la función objetivo a optimizar. La aplicación de técnicas evolutivas de optimización permite la búsqueda de soluciones más allá de estos mínimos locales, lo que amplía en muchas ocasiones el campo de búsqueda, y por tanto, la capacidad de obtener buenas soluciones. Este tipo de técnicas son muy versátiles, por lo que tienen multitud de posibles aplicaciones, siendo el diseño óptimo de redes de agua una de ellas. El carácter aleatorio de los algoritmos evolutivos provoca que no exista la certeza absoluta de explorar el espacio completo de soluciones. No obstante, las distintas técnicas evolutivas son capaces de obtener un conjunto de buenas soluciones que mejoran de modo progresivo. En términos generales, el modelo de optimización desarrollado para todas estas técnicas incluye una función objetivo cuyo valor trata de minimizarse. En este sentido, la mayoría de las metodologías que trata esta tesis han sido ya aplicadas con ciert / Mora Meliá, D. (2012). Diseño de redes de distribución de agua mediante algoritmos evolutivos. Análisis de eficiencia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16803