La investigación tuvo como objetivo general: determinar en qué nivel el análisis de flujo de potencia por incremento de carga influye en la prospectiva energética del transformador T4 de 20 MVA en la planta cementera Unacem, Condorcocha, provincia de Tarma – Junín, y los objetivos específicos: identificar el nivel de la distorsión armónica en relación al análisis del flujo de potencia en el transformador T4 de 20 MVA, determinar y analizar el nivel de eficiencia del cos ø (Coseno de phi) en relación al análisis del flujo de potencia en el transformador T4 de 20 MVA y estimar el nivel del resultado esperado por el análisis del flujo de potencia por incremento de carga en el transformador T4 de 20 MVA en la planta cementera Unacem, Condorcocha, provincia de Tarma – Junín.

Definición del caudal en los diversos problemas que involucran fluidos en movimiento. Los temas a tratar son los siguientes: caudal o gasto, flujo volumétrico con distribución de velocidad variable; y velocidad media.

El presente trabajo de título corresponde a una investigación realizada para CODELCO Chile, División El Teniente. Se presentan los resultados de un estudio experimental de flujo gravitacional, cuyo objetivo principal es investigar cómo influye la distribución granulométrica en el fenómeno. El estudio fue llevado a cabo en un modelo físico bidimensional de dimensiones 50 x 26 x 80 cm³, con un único punto de extracción en la base del modelo. El material utilizado fue gravilla, y se ensayaron 2 granulometrías con distinta distribución granulométrica. Los resultados de mayor importancia y las conclusiones específicas de este trabajo son: La distribución granulométrica del material no influye en la geometría de las zonas de movimiento y extracción ni en la determinación del valor del diámetro de tiraje aislado (dta), para el rango de granulometrías estudiadas. La existencia de segregación de tamaños durante la extracción depende del tamaño de abertura del punto de extracción y de la distribución granulométrica del material. A la vez, se ha confirmado que: Al iniciar la extracción de material se desarrollan dos zonas. Una zona de extracción formada por el material extraído, y una zona en movimiento. Estas zonas están caracterizadas por su diámetro y su altura y están definidas por un elipsoide que crece a medida que progresa la extracción de material. La altura del elipsoide de movimiento crece indefinidamente y a una mayor velocidad que el ancho, el que está acotado por un valor máximo, correspondiente al dta. La variable principal que controla la geometría de las zonas de movimiento y extracción es el peso extraído. La frecuencia de colgaduras depende de la razón entre el tamaño del punto de extracción y el tamaño de partículas y de la forma de éstas. El tamaño del punto de extracción influye en la geometría de la zona de extracción.

Autorizado por el autor, pero con restricción para ser publicada a texto completo hasta el año 2013 / El tema principal de esta memoria es estudiar características y propiedades de equilibrios, en el contexto de flujos dinámicos en redes. En el caso del modelo de flujo estático, se conocen varios resultados relacionados con equilibrios. El problema del modelo estático es que no contempla las fluctuaciones temporales, que es una característica importante de los problemas de flujos en redes que aparecen en varias aplicaciones, tales como modelos de control de tráfico, sistemas de producción y redes de comunicación. En tales aplicaciones, el flujo que atraviesa los arcos es una cantidad que varía en el tiempo. Más aún, el flujo no atraviesa de forma instantánea la red, sino que requiere una cierta cantidad de tiempo para atravesar cada arco. Los modelos que contemplan estos aspectos son los llamados flujos dinámicos, también denominados flujos a través del tiempo. En este trabajo estudiamos modelos de flujos dinámicos en tiempo continuo en redes con capacidades, donde se contempla congestión en los arcos, y definimos la noción de equilibrios para este tipo de flujos. Luego estudiamos algunas propiedades de los flujos dinámicos en equilibrio. Uno de los principales aportes de este trabajo son resultados de existencia de equilibrios. En el caso de determinados tipos de instancias, el resultado de existencia es de carácter algorítmico. El algoritmo encargado de hacer esto tiene que, de forma iterativa, extender a través del tiempo un flujo dinámico en equilibrio. Como parte de este trabajo, describimos algunos resultados en torno a la complejidad computacional de este algoritmo. Otro aporte importante es un resultado relacionado con la unicidad de flujos dinámicos en equilibrio, dentro de una cierta familia de flujos dinámicos.

El proyecto de ingeniería a desarrollar consta del estudio de una intersección ubicada en la ciudad de Cusco entre los distritos de Wanchaq y Cusco Cercado con el fin de evaluar las condiciones de los usuarios dentro de la misma. La evaluación se realizará mediante un modelo microscópico de tráfico (intersección), para luego presentar propuestas de mejoras a la situación inicial. El análisis se realizará a través de los softwares computacionales Vissim 8.0 y Viswalk 8.0. Estos programas son capaces de simular el tráfico vehicular y peatonal de una zona de interés específico basándose en los datos recolectados en campo (flujo vehicular, flujo peatonal, ciclos de semáforos, geometría, etc.). Para llevar a cabo este modelamiento, se procede a recrear la intersección virtualmente en los programasmencionados con todos los datos obtenidos en campo. Para conseguir la mayor similitud posible a la realidad, el modelo debe ser calibrado una vez terminado el procesamiento de datos. Esta calibración consta de ajustes numéricos entre la realidad y el modelo. En el caso de este estudio, se tomará en cuenta como parámetros de evaluación las longitudes de cola, la demora promedio y la velocidad promedio. Posteriormente, se procede a la validación del modelo, para lo cual se cambian los datos iniciales por nuevos datos de campo. Una vez terminado el modelo se procede a evaluar los parámetros de eficiencia y se propondrán alternativas según los resultados obtenidos. Estas pueden ser variaciones en términos de ciclos del semáforo hasta un rediseño vial si así ameritara el caso. En este proyecto, se plantearon tres propuestas con la finalidad de mejorar la situación actual del tráfico peatonal y vehicular. De ellas se escogió la de mayor factibilidad en cuanto a la posibilidad de evaluación que se podía desarrollar. Esta alternativa se conformó de la propuesta de modificación de la geometría de la zona de estudio y de la optimización de los ciclos y fases de los semáforos que actúan en la intersección trabajada. Las modificaciones planteadas generaron cambios positivos en cuanto a la situación inicial estudiada; ya que se redujeron parámetros de eficiencia importantes como la longitud de cola (se redujeron 16 metros) de vehículos en la avenida de mayor afluencia (Av. San Martin). Además, en cuanto a los usuarios de a pie se les brindó mayores facilidades para movilizarse a través de las avenidas de la intersección analizada. Esto debido a que, se propusieron mejoras para la circulación de usuarios con discapacidad. Asimismo, se brindó mayor tiempo para la circulación peatonal (24 segundos adicionales) en el cruce de la Avenida Tullumayo que es la de mayor circulación peatonal. / Tesis

El presente trabajo de titulación tuvo como objetivo someter a los programas comerciales ADINA y FLUENT al problema de fluido dinámica correspondiente a un flujo bidimensional al interior de un canal de placas planas con dos obstáculos de sección cuadrada ubicados transversalmente a la dirección del flujo, y comparar los resultados arrojados por estos programas con los obtenidos mediante algoritmos numéricos programados en el Departamento de Ingeniería Mecánica mediante lenguaje FORTRAN, tanto para el caso de flujo laminar como para el caso de flujo turbulento. La metodología que se siguió fue la siguiente: se analizó la literatura existente referente a flujos laminares y turbulentos dentro de un canal de placas planas con obstáculos; se definieron las dimensiones de la geometría del canal y el tamaño de las mallas de tal manera que éstas fueran las mismas que las utilizadas en los algoritmos numéricos programados en FORTRAN, a fin de comparar los resultados una vez realizadas las simulaciones en ambos programas; se definió el fluido que entra al canal y su temperatura, de esta manera se pudo definir las propiedades físicas del fluido; se simuló el caso de flujo laminar y el caso de flujo turbulento en ambos programas y mediante software auxiliares se manejaron los datos y se confeccionaron los distintos gráficos y tablas. En cuanto al seteo de los programas, se definió el problema a resolver en las interfaces de ambos, tratando de no ”favorecer” a un software sobre el otro, por ejemplo: se asignaron mallas iguales, tipo de elementos iguales, modelos de fluidos y de turbulencia, etc. Finalmente se recopilaron todos los resultados, tanto de los programas como los obtenidos en las memorias anteriores de Paredes y Pap, y estos se presentaron de manera individual y comparativa en forma de gráficos y tablas. En el caso de flujo laminar, los resultados obtenidos mediante ADINA y FLUENT en comparación con los obtenidos por Paredes presentaron una alta similitud para los distintos coeficientes de importancia considerados en este trabajo (coeficientes de fricción, arrastre y sustentación, número de Nusselt y frecuencia de oscilación del flujo). En el caso de flujo turbulento, se obtuvo una alta diferencia para un coeficiente en particular: coeficiente de sustentación, no obstante, en los otros coeficientes considerados se obtuvo diferencias dentro de un margen aceptable, considerando que se utilizó un modelo estadístico de turbulencia.

Ingeniero Civil Mecánico / El presente trabajo consiste en simular, mediante Ansys Fluent, el fenómeno de transferencia de calor entre un flujo de aire y la superficie externa de un intercambiador de calor con aletas (ICA) y generadores de vórtices longitudinales (GVL). Los GVL, al aumentar la transferencia de calor, permiten disminuir costos a través de ahorro de material o consumo energético. El objetivo de este trabajo es evaluar térmicamente un flujo de aire externo en un ICA con y sin GVL mediante un modelo computacional. Para esto, el trabajo se divide en 5 etapas sucesivas: (1) definición del modelo a estudiar, (2) validación del modelo e independencia del mallado, (3) simulación de 8 casos en un ICA variando la geometría y posición del GVL para los Reynolds 180, 360, 540 y 720, (4) análisis de los resultados de las simulaciones y (5) conclusiones. Los 8 casos tienen el nombre según la geometría del GVL: Delta, Rectangular, Cucharón, Elipse 1, 2, 3, 4 y 5. A partir de los resultados, se confirma la validación del mallado: las simulaciones con respecto al estudio previo, muestran diferencias máximas de 5 y 6% en f y Nu respectivamente. Se concreta la independencia del mallado, el mallado medio con respecto al mallado fino tiene diferencias de 1 y 0,2% en j y f respectivamente. En todos los casos con GVL, excepto en el caso Cucharón, la principal característica del flujo es la presencia de un vórtice longitudinal (VL) que se propaga en dirección del flujo principal. En el caso Cucharón se observan dos VL no simétricos con baja intensidad. Los VL en todos los casos afectan el comportamiento térmico principalmente de dos maneras: mayor mezcla del flujo y adelgazamiento de la capa térmica, ambas provocando un aumento en la transferencia de calor. El mayor aumento de calor comparado con el caso Base para un mismo Redh se da con el caso Delta con un aumento del 14% para Redh 720. El mayor aumento de caída de presión en comparación con el caso Base para mismo Redh se da con el caso Elipse 1 con un aumento del 20% para Redh 720. La mayor transferencia de calor, comparando los casos bajo una misma potencia de flujo, se da para el caso Delta, para un Redh mayor a 360. Para un Redh menor a 360 los resultados en la transferencia de calor son similares entre todos los casos. Se concluye que el caso Delta tiene el mejor desempeño en términos de transferencia de calor que el resto de los casos, considerando además sus ventajas en su manufacturación (simpleza en su geometría de GVL y posibilidad de troquelado). Para los Reynolds de estudio, el aumento de transferencia de calor global tiene concordancia con la intensidad del VL; mayor intensidad indica mayor calor. La intensidad del VL se relaciona a la vez con el área frontal del GVL; al aumentar el área frontal, manteniendo constante la geometría del GVL, la intensidad del VL aumenta. La geometría del GVL también juega un rol importante en el la formación del VL y por lo tanto, en el aumento de calor.

Ingeniero Civil / El presente trabajo de título es un estudio experimental acerca del fenómeno de la resuspensión viscosa de partículas bajo la acción de un flujo laminar inducido por un gradiente de presiones dentro de un conducto cerrado. Este fenómeno está presente en ciertas instalaciones industriales tales como sedimentadores de flujo inclinado o equipamiento de microfiltración. El objetivo principal del trabajo es verificar cómo se comportan algunos modelos físicos propuestos por otros autores para un flujo de Poiseuille, y proponer eventuales mejoras. Los experimentos se realizaron en un conducto cerrado, de paredes transparentes, con área transversal cuadrada, el cual se encontraba dentro de una cámara oscura y fue llenado con una mezcla de glicerina con agua y partículas esféricas de boyancia negativa a distintas concentraciones. Mediante la instalación de una cámara de alta velocidad normal a las paredes verticales e iluminación adecuada, fue posible medir un plano de intensidades de luz una vez que el fenómeno se encontrara en régimen permanente, a partir del cual se obtuvieron perfiles de concentraciones y alturas de resuspensión para distintas condiciones de alturas iniciales sedimentadas. Se realizaron experiencias para concentraciones en volumen entre 5% al 30% para lechos monodispersos y ligeramente bidispersos (d_max/d_min=1.4) y para caudales de mezclas glicerina-agua entre 3,2 y 10,8 ml/s. Al comparar los resultados experimentales de alturas de resuspensión viscosas con los teóricos, obtenidos con el modelo de Leighton y Acrivos (1986) y el modelo de Shauly et al. (2000) se determinó que el primero se ajustaba bien a los resultados empíricos para el caudal alto y razonablemente bien para el caudal bajo. Sin embargo, el comportamiento general puede considerarse aceptable si se considera que el modelo de Leighton y Acrivos no contiene parámetros ajustables. Por su parte el modelo de Shauly et al. no se ajustaba bien a los datos experimentales, pero contiene una constante empírica K, la cual originalmente fue calibrada para flujos de Couette en geometrías anulares. Mediante un análisis dimensional y posterior calibración con los datos de la presente memoria, se obtuvo una relación entre el coeficiente K, la concentración en volumen de partículas ϕ_s y el número de Shields modificado, Ψ, que representa la relación entre fuerzas viscosas y gravitatorias sobre las partículas. Con el coeficiente K, expresado en función del flujo se obtuvieron buenos ajustes teórico-experimentales para el modelo de Shauly et al., inclusive mejor que para el modelo de Leighton y Acrivos. En cuanto a los perfiles de concentración, los resultados basados en ambos modelos presentan diferencias apreciables al compararlos con los resultados experimentales. Las alturas de la interfaz del material resuspendido obtenidas a partir de perfiles de velocidad predichos por los modelos de Leighton y Acrivos y Shauly et al. concuerdan con las medidas en los experimentos de esta memoria, así como los perfiles de velocidad obtenidos experimentalmente por Schaflinger et al. (1995) en una geometría similar.

El presente informe tiene como objetivo presentar al lector la importancia del manejo de la liquidez dentro de la empresa, asi como dos herramientas importantes al respecto, como son el flujo de caja y el ciclo de conversión de efectivo que ayudarán a proyectar la liquidez y evaluar políticas que la afectan, respectivamente, identificando la existencia de problemas de liquidez y los riesgos que esto implica.

Ingeniera Civil Mecánica / La energía eólica en medios urbanos es un tema de gran interés por su cercanía al consumo y su origen renovable. Sin embargo, es necesario estudiar los emplazamientos óptimos para las turbinas eólicas con el fin de obtener la máxima generación de energía. El objetivo de este trabajo de título es estudiar, a través de simulaciones numéricas, el flujo de aire en ambientes urbanos con distintas configuraciones de ciudad, enfocándose en el análisis del potencial eólico y la generación de entropía. Entre sus objetivos específicos están generar un modelo simplificado de ciudad para realizar simulaciones en software CFD, simular la capa límite atmosférica, y obtener la distribución de potencial eólico y la generación de entropía en una ciudad. Para el presente trabajo de título, se desarrolla una metodología de trabajo que consta de cuatro partes principales. En primer lugar, se define el problema y la manera en que se aborda. Luego, se define el entorno urbano con sus parámetros para un total de 18 casos a simular. Posteriormente, se realiza la simulación de fluidos computacional, donde se seleccionan los parámetros de malla, las condiciones de borde asociadas al problema, y las condiciones de las simulaciones. Además, se debe asegurar la homogeneidad horizontal de la capa límite atmosférica. Finalmente, se tiene la obtención y análisis de resultados a través de los softwares CFD Post y Matlab. De los resultados, se obtiene que la configuración de la ciudad influye en gran medida en la distribución del potencial eólico, y que el criterio que permite seleccionar un emplazamiento por potencial no coincide con el de menor generación de entropía. Existe una gran concentración de flujo en el borde superior del edificio de interés que enfrenta el flujo, así como en los bordes laterales correspondientes, que es una zona que no suele considerarse para la instalación de turbinas eólicas. Los edificios que se encuentran tras otros de similar altura no presentan concentración de flujo. No obstante, al sobresalir de su entorno, éstos presentan una alta concentración independiente de su altura. Se observa que la generación de entropía es alta cercana a los bordes superior y laterales que enfrenta el flujo, por lo que se recomienda la instalación de turbinas eólicas por sobre los cinco metros como distancia segura en que existe una generación de entropía mínima. En este trabajo de título se logra estudiar el emplazamiento de turbinas eólicas en medios urbanos, a través del análisis de generación de entropía y el potencial eólico. Como conclusión, las zonas de alta concentración de flujo no coinciden con las de menor generación de entropía, por lo que se necesita optimizar estas dos variables para determinar el mejor emplazamiento recomendable. A pesar de esto, se observa que sobre los cinco metros, como referencia, la generación de entropía es mínima en cualquier punto sobre el techo.