No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

En esta tesis se han utilizado métodos teóricos y experimentales para estudiar las interacciones del carbono y del hidrógeno con el hierro puro, aceros y aleaciones hierro-níquel y hierro-níquel-cromo, generadas durante los fenómenos de carburización y fragilización por hidrógeno. La muestra de acero 1.25Cr 1Mo 0.25V envejecido luego de 4000 horas de servicio a 600 °C y 168 Mpa, presentó un precipitado fino de carburos en la ferrita tanto en el interior como en los bordes de grano. Se observó además la esferoidización de los carburos. El análisis cuantitativo demostró que los elementos C, Cr y Mo se encuentran en una mayor proporción en los carburos, mientras que el V se encuentra solo presente en la composición de los carburos. Los cálculos teóricos realizados demostraron que los enlaces metálicos vecinos al carbono se ven afectados luego de la localización de la impureza. Debido a la presencia del carbono el enlace Fe-Fe se debilita un 43 %. Este debilitamiento podría relacionarse con el proceso de fragilización producido durante el fenómeno de carburización. Se analizó mediante cálculos teóricos a nivel DFT la adsorción de CO sobre una superficie FeNi(111). Se observó que las interacciones Ni-C y Fe-C provocan un debilitamiento del 15% en el enlace metálico, lo que se conoce generalmente como fragilización por decohesión de la matriz metálica. Mediante una combinación de estudios microestructurales y modelización atomística es estudió un acero HK-40 usado en tubos de horno de craqueo. Se observaron carburos más grandes en la matriz del acero envejecido comparados con los carburos del material “as cast”. Asimismo se observaron cavidades y microfisuras en bordes de granos, indicativo de que este material podría presentar daños por creep. Los cálculos teóricos mostraron la influencia del C en los átomos vecinos más cercanos de Ni, Fe y Cr y el debilitamiento del enlace metálico como consecuencia de las nuevas interacciones C-Ni, Fe-C y C-Cr. Cálculos teóricos para el estudio un cluster Fe55Cr25Ni20 con vacancias, revelaron las interacciones electrónicas más importantes y la unión química con el hidrógeno. Los átomos de H quedan atrapados en la zona de la vacancia formando asociaciones de varias impurezas o complejos lineales vacanciahidrógenos como eventuales precursores de la formación de una grieta. Se observó una transferencia de carga a los átomos de H desde los átomos vecinos más cercanos de Fe, Cr y Ni. La fuerza de los enlaces metálicos vecinos más próximos a los átomos de H disminuye, evidenciándose un rol muy importante de los átomos de Cr en el proceso de fragilización. Además se detectó una interacción H-H de carácter débil que se podría considerar un precursor de la formación de una posible burbuja de H2 en cavidades y defectos abiertos. Estos hechos son indicativos en parte de la iniciación del mecanismo de la corrosión bajo tensión (SCC). / Theoretical and experimental methods have been used to study carbon and hydrogen interactions in pure iron, steels, iron-nickel and iron-nickelchromium alloys. 1.25Cr 1Mo 0.25V annealed samples after 4000 h service at 600 °C and 168 MPa showed a fine carbide precipitation inside and in grain boundaries in pure ferrite phase. A carbide spheroidization was also detected. Initial quantitative chemical analysis established that C, Cr and Mo are the main components of carbides.Theoretical calculations proved that metal-metal bonds nearest neighbor to carbon are modified when the interstitial atom is located. The Fe-Fe bond strength decreases 43 %. This bond weakening could be the reason for fragilization during carburization. Density Functional Theory calculations (DFT) was used to analyze the CO adsorption in FeNi(111) surface. The Ni-C and Fe-C interaction generates a weakening of about 15% of the metallic bond. This phenomenon is known as decohesion of the metallic matrix. A combination of microstructural and atomistic modeling in HK-40 steel was performed in used cracking pipes. The annealed material present more developed carbides than the as cast material. Void and micro-cracks on grain boundaries were also observed which in an indication of creep damage in this material. Theoretical calculation described the influence of C on the nearest neighbors Ni, Fe and Cr, the weakening of the metallic bond and the develop of the new C-Ni, Fe-C and C-Cr interactions. Finally theoretical calculation in Fe55Cr25Ni20 cluster with vacancies reveals these sites as H-trapping sites. Hydrogen impurity becomes associated forming linear vacancy-hydrogen complexes that could be initial steps in crack propagation. A change transfer from the Fe, Cr and Ni atoms to H was also computed. Again the metal-metal bond is deteriorated, being important the role of Cr. A weak H-H interaction is also predicted and could be related with H2 bubble precursors in voids and more open defects. This fact could be referred to the stress corrosion cracking mechanism (SCC).

Se estudia el equilibrio sorcional y la cinética de la deshidra-tación de productos frutihortícolas. Para ello se consideran la naturaleza multifásica de la estructura celular, los distintos mecanismos que se presentan para el transporte y la reten- ción de agua, y los cambios estructurales que se producen en el material durante el proceso. Se presenta una correlación semienpírica que representa el equilibrio sorcional de produc-tos alimenticios en todo el rango de contenidos de agua y describe adecuadamente la dependencia con la temperatura. Además, se obtiene un método totalmente predictivo que pro-pone la evaluación del contenido de agua de equilibrio como suma de la contribución de las distintas fases y que compara aceptablemente con resultados experimentales. Se desarrollan las ecuaciones fundamtales que constituyen una base para la utilización del método del promedio volumétrico en el trata-miento de problemas de transporte en sistemas multifásicos complejos. Estos conceptos se utilizan para desarrollar una teoría completa para la transferencia de masa durante la des-hidratación de materiales celulares en la etapa en que prevale-ce la estructura celular. Se desarrolla un esquema que permi-te la predicción teórica del coeficiente efectivo de transporte en términos de la composición del material, las propiedades de las fases individuales y la permeabilidad de las membranas, el cual se resuelve para algunos modelos geométricos simples. Se analiza el caso de transporte y encogimiento unidimensio-nal y se resuelve numéricamente el problema. Las prediccio-nes del modelo se comparan con datos experimentales de deshidratación con resultados satisfactorios en el ran-go de aplicabilidad de la teoría.

No description available.

Memoria para optar al título de Ingeniero Civil Mecánico / En este trabajo se realiza una implementación de la metodología IET (Técnica de excitación a un impulso) para una muestra dentro de un horno, con la finalidad de medir sus propiedades elásticas en un rango amplio temperaturas. Determinar las propiedades elásticas de un material, como el módulo Young y el coeficiente de Poisson, es importante por muchos motivos. Es esencial para el diseño estructural, pero también permite establecer el desempeño de nuevos materiales, comprobar la calidad de un proceso de manufactura y puede servir en el monitoreo de salud estructural. En este trabajo se comienza estableciendo los antecedentes necesarios para comprender la teoría detrás de esta propuesta, incluyendo otros métodos utilizados para medir propiedades elásticas. Para la implementación del método se desarrolla una estructura para excitar la muestra mediante un golpe, de esta forma obtener mediante el uso de un micrófono tipo sonda de alta sensibilidad el registro del sonido el cual serán utilizadas para el cálculo del módulo de elasticidad. Para la validación del diseño se realiza la medición de dos materiales con propiedades elásticas ya conocidas con el método IET, estos son cobre y acero inoxidable 316. Finalmente se obtiene el resultado del módulo elástico del acero inoxidable 316 para un rango amplio de temperatura, obteniendo de esta forma la curva del módulo de elasticidad en función de la temperatura, de esta forma validando el sistema excitador.

Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Eléctrica. Ingeniera Civil Eléctrica / El desierto de Atacama anida abundantes recursos naturales en sus 105.000 km2. Éste contiene las reservas más grandes de cobre y productos no metálicos del mundo, y los niveles mundiales de irradiancia más altos con un promedio anual de 2.500 kWh/m2 de Irradiancia Horizontal Global (GHI), 3.500 kWh/m2 de Irradiancia Directa Normal (DNI) y de 4.000 horas de sol. A pesar de tener muchas ventajas, también presenta desafíos importantes. A modo de ejemplo, se sabe que las dosis anuales de UV-B en el desierto de Atacama son cerca de un 40% más altas que las típicas del norte de África. Esta parte del espectro no genera más electricidad y podría perjudicar los materiales utilizados en los módulos fotovoltaicos (FV), reduciendo su vida útil. Por ende, un módulo vidrio/vidrio (bifacial) especialmente diseñado para nuestro desierto es parte de la I+D+i FV en el programa solar nacional. Para materiales y diseños de módulos FV ya existentes, datos acerca de observaciones sobre su degradación son variables en su nivel de detalle, consistencia, calidad y significancia estadística. Además, la información disponible acerca de fallas típicas de módulos FV instalados en el desierto de Atacama es escasa o inexistente. A partir del contexto señalado, el objetivo principal de esta tesis es diseñar e implementar una herramienta de inspección para recolectar datos (IDCTool, por sus siglas en inglés), con el fin de evaluar módulos FV que operan en condiciones climáticas desérticas y caracterizarlos. La propuesta se basa en el estado-del-arte de prácticas en terreno junto con la definición de un conglomerado de criterios para su uso en soluciones FV de baja escala. Su implementación incluye el desarrollo de una encuesta, equipos y herramientas; y procedimientos para pruebas en terreno y análisis. IDCTool fue usada para una campaña en la región de Arica y Parinacota, la que es representativa de climas desérticos. Los resultados obtenidos fueron analizados de acuerdo con el procedimiento propuesto. La propuesta metodológica de esta tesis se validó mediante la campaña de Arica. Los 15 sitios visitados (comuna de Arica) fueron clasificados en 4 zonas: la costa, el centro de la ciudad, el valle y el desierto. Durante la campaña se inspeccionó 95 módulos FV, de los cuales se encontraron 9 fabricantes distintos. Los módulos operando por más tiempo llevaban 13 años instalados, los más nuevos llevaban 2 años. Todos los módulos inspeccionados estaban compuestos por un vidrio frontal, una lámina polimérica trasera y marco de aluminio. Según los resultados, no se presentaron fallas en cables, conectores ni celdas solares. La falla más típica fue el efecto soiling con 52 casos de soiling ligero y 39 de soiling fuerte. Otras fallas típicas fueron corrosión menor de la puesta a tierra (18 casos) y corrosión del marco (12 casos). En relación a los parámetros eléctricos, la mayor degradación se observó en la potencia nominal con una caída máxima de 39,08% y una caída promedio de 13,19±6,22%. En relación a la diferencia de temperatura de operación de los módulos FV con respecto a la temperatura ambiente, la mayor diferencia fue 24,45°C con un promedio de 11,67°C. Se encontró que la celda más caliente de todo el universo inspeccionado operaba a 99,4°C, mientras que en promedio las celdas más calientes operaban a 64,0°C. Con respecto a las anormalidades térmicas, se encontraron 2 módulos FV con patrón PID y 12 módulos mostraron celdas homogéneamente muy calientes. El trabajo realizado indica que la herramienta desarrollada, incluyendo la metodología para el análisis, entrega datos en formato estándar capaces de caracterizar módulos FV. Los datos analizados fueron estudiados mediante sus tendencias con el uso de herramientas estadísticas. Por ende, fue posible realizar conclusiones y recomendaciones. A pesar de esto, y debido a la falta de módulos inspeccionados, los fenómenos encontrados durante la campaña no pueden ser generalizados. En efecto, nuestro análisis no está validado por evidencia estadística sólida. En este contexto, el desarrollo de una base de datos significativa, mediante el uso de la IDCTool, será el mejor conjunto de datos como punto de partida para comenzar a hacer recomendaciones concluyentes para desarrollos en el ámbito FV.