El Distrito de Riego de Cipolletti (38º 56' latitud Sur y 68º 00' longitud Oeste), forma parte del Alto Valle del Río Negro, extensa zona de agricultura bajo riego.El proyecto de riego del Alto Valle se inicia en el año 1898 a cargo del Ing. Cipolletti. La conducción troncal del agua para el riego sirve 60000 has, que se extiende desde Barda del Medio hasta Chichinales (120 km). A partir del año 1992 se concreta el traspaso de los sistemas de riego administrados por la Nación a través de Agua y Energía Eléctrica (AyEE) a las provincias, a través del Departamento Provincial de Aguas. En una segunda etapa se produce el traspaso de los distritos de riego a los productores organizados en asociaciones de regantes denominados Consorcios de Riego y Drenaje. Como consecuencia de estos cambios, los problemas heredados de la anterior administración (AyEE) aun persisten: no se ha racionalizado la red de canales de menor orden, no se cuenta con estructuras de aforo que permitan una distribución equitativa del agua riego sumado a las bajas eficiencias de aplicación, entre algunos de los problemas principales (Requena et al., 2011). El objetivo de la presente Tesis fue desarrollar una metodología que permita optimizar el uso del agua a nivel de distrito y facilitar así el manejo a los encargados del mismo. Para diagnosticar el funcionamiento del Distrito se realizaron evaluaciones de distribución en los canales terciarios, a nivel de predio y en parcela. Se implementó un Sistema de Información Geográfica (SIG) donde se ingresó información de propietarios, parcelas, canales, turnados de riego, para que el Distrito centralice toda la información existente. Asimismo se pudieron construir gráficos de consumo de agua para distintos canales, hectáreas de cada uno de los cultivos existentes, consumo en m3 por canal de riego, etc. Posteriormente se aplicó un modelo de simulación en flujo no saturado (HYDRUS-1) que permitió comprender la interrelación de la variables y la interacción de los distintos procesos en la zona de raíces. Además de analizar distintas propuestas de manejo para las problemáticas identificadas en el Distrito, como presencia de capa freática poco profunda, salinidad y/o aplicación de dosis de riego en exceso. Finalmente se utilizó un programa de optimización matemática que permitió analizar la combinación de cultivos que producen el máximo margen bruto incluyendo en el análisis limitaciones físicas tales como salinidad, profundidad de la capa freática y ocurrencia de heladas. Se identificaron eficiencias de aplicación muy bajas, entre 20 y 30 %. Dentro de las propuestas de manejo analizadas se simularon distintos escenarios donde se aplicaba riego controlado sin estrés en distintos períodos del cultivo, eligiendo la alternativa que resultaba más eficiente. En relación a zonas con capa freática poco profunda el modelo permitió analizar la construcción de un dren parcelario con una reprogramación posterior del momento y las láminas de riego aplicadas. Los resultados más significativos del modelo de optimización determinaron a la salinidad como una de las limitaciones físicas que más influía sobre los márgenes brutos. / The Irrigation District of Cipolletti (38º 56 'South latitude and 68º 00' West longitude), is part of the Alto Valle del Río Negro, an extensive area of agriculture under irrigation. The project of irrigation of the Alto Valle begins in the year 1898, in charge of Ing. Cipolletti, The trunk of water for irrigation can be use for 60000 has, which extends from Barda del Medio to Chichinales (120 km). Since 1992, the irrigation systems administered by the Nation through Water and Electric Power (AyEE) are transferred to the provinces, through the Provincial Water Department. In a second stage, the irrigation districts are transferred to the producers who were organized in associations of irrigators called Consortiums of Irrigation and Drainage.As a consequence of these changes, the problems inherited from the previous administration (AyEE) still persist: the network of lesser order channels has not been rationalized, there are no gauging structures that allow an even distribution of irrigation water added to the low efficiency of implementation, are some of the main problems (Requena et al., 2011). The objective of the present thesis was to develop a methodology that allows to optimize the use of water at the district level and thus facilitate the management of water managers. In order to diagnose the operation of the District, distribution evaluations were carried out in the tertiary channels, at the farm level. A Geographic Information System (GIS) was implemented, where information from owners, plots, channels, irrigation turns were incorporated so the District could condense all existing information. Also graphs of water consumption could be constructed for different channels, hectares of each of the existing crops, consumption in m3 per irrigation channel, etc. Subsequently, an unsaturated flow simulation model (HYDRUS-1) was applied to understand the interrelationship of the variables and the interaction of the different processes in the root zone. In addition to analyzing different management proposals for the problems identified in the District as presence of shallow water table, salinity and / or application of excessive irrigation doses. Finally, a mathematical optimization program was used to analyze the combination of crops that produce the maximum gross margin including in the analysis physical limitations such as salinity, water table depth and frost occurrence. They were identified very low application efficiencies between 20 and 30%. Within the management proposals analyzed, different scenarios were simulated where the irrigation deficit was applied in different periods of the crop, choosing the one that was more efficient. In relation to areas with shallow water table, the model allowed to analyze the construction of a parcel drainage with a later reprogramming of the moment and the irrigation slides applied. The most significant results of the optimization model determined that salinity as one of the physical limitations that most influenced gross margins.

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.

En la actualidad la iluminación arquitectónica está tomando cada vez más cabida en el mundo de la iluminación decorativa; para tal fin existen en el mercado diferentes tecnologías de iluminación. Para que una tecnología de iluminación sea eficiente debe cumplir parámetros tales como: una alta eficiencia lumínica, bajo consumo de energía y una gran durabilidad. El reto entonces está en elegir una tecnología que sea capaz de cumplir con tales requisitos para que el sistema de iluminación sea eficiente y tenga una buena performance. Es por eso que se plantea la implementación de un sistema que use tecnología de iluminación en estado sólido, es decir, usando LEDs (diodos emisores de luz) de alta potencia, más conocidos como Power LEDs. Dichos dispositivos aseguran altos índices de eficiencia, ahorro de energía y duración, constituyéndose así como la tecnología de iluminación del futuro. El objetivo entonces es el de realizar el diseño de un sistema de iluminación exterior en el edificio Mac Gregor de la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP), iluminando el logo de la universidad mediante la tecnología de LEDs de potencia. El sistema completo consta de los siguientes subsistemas: subsistema de luminarias, subsistema de circuitos de excitación de los LEDs, subsistema de control (programación) y subsistema de la fuente de alimentación. La presente tesis sólo abarca el diseño de los dos primeros subsistemas, es decir, el subsistema de luminarias y el subsistema de circuitos de excitación de los LEDs de potencia. En el Capítulo 1 se trata el tema de sistemas de iluminación arquitectónica para edificios. Se ven las diferentes técnicas, estrategias y tecnologías actuales que los ingenieros de iluminación aplican en obras de iluminación en edificios modernos. En el Capítulo 2 se trata el tema de sistemas de iluminación con LEDs de potencia. Se ven las ventajas, áreas de aplicación, fabricantes actuales, ejemplos de edificios en el mundo y una teoría sobre circuitos de excitación de LEDs de potencia. En el Capítulo 3 se ve el diseño de los subsistemas mencionados y además se contempla la necesidad de incluir el subsistema de comunicación. En el Capítulo 4 se muestran los resultados del diseño en base a la implementación de un prototipo de luminaria. Se presenta también un estudio de costos y tiempos de ejecución del proyecto en general para una futura implementación.

Actualmente, la investigación en el sector energético se encuentra en continuo desarrollo. Asimismo, el número de ingenieros diseñadores de centrales hidroeléctricas aplicables a las condiciones del Perú está en aumento, lo cual se evidencia en la ampliación de nuevos proyectos hidroeléctricos. Sin embargo, solo se ha explotado un 5% del potencial hidroenergético en el país. Por ello, para contribuir con la investigación, la presente tesis propone 3 aspectos a considerar en el plan de diseño de tuberías forzadas en centrales hidroeléctricas de agua fluyente para una etapa de prefactibilidad: un análisis económico de los costos para la optimización del diámetro, un conjunto de simulaciones fluido-dinámicas mediante el uso del software ANSYS, y un predimensionamiento de las estructuras que componen la tubería forzada. El análisis económico de la tubería forzada se centra en definir el diámetro óptimo de diseño mediante dos métodos: el método tradicional (Mosonyi, 1965) y el nuevo método detallado que propone la presente tesis. El primero consiste en una comparación de costos anuales entre las partidas de mantenimiento y costo de energía no vendida. El segundo método consiste en la comparación de costos de inversión de diferentes variables entre los cuales se pueden encontrar los costos de equipamiento hidromecánico, concreto, transporte, excavación, montaje, bajo dimensionamiento y mantenimiento. Estos factores mantienen una relación directa con el diámetro que se le asigne a la conducción a presión por lo que se pueden estimar costos en función a dicho diámetro para establecer el diámetro óptimo. Con respecto a las simulaciones fluido-dinámicas, el software ANSYS permite estudiar los efectos que se presentan frente a disminución del diámetro que solo se había analizado mediante la teoría básica de la mecánica de fluidos. Mencionado estudio brinda una justificación más sólida al análisis económico ya que presente el mismo nivel de precisión que los modelos realizados a escala. En síntesis se podrá corroborar y dar mayor alcance a los criterios empleados en el análisis económico. Después de establecer el diámetro óptimo, se elaboran los diseños de las diferentes estructuras que componen la tubería forzada. Entre ellas se encuentran los machones verticales, bloques de apoyo, juntas de expansión, abrazaderas, anclajes y espesor de la tubería. Se exponen los criterios que se deben tener en cuenta para dimensionar cada una de las partes de la conducción a presión. El diseño es realizado a un nivel de pre-factibilidad, es decir, se omiten los cálculos correspondientes a la ingeniería de detalle, pero se establecen cálculos y consideraciones necesarios para establecer una geometría adecuada.

El presente trabajo desarrolla el diseño y la implementación de un modelo de simulación de eventos discretos, a partir del análisis del sistema de seguridad ciudadana que actualmente gobierna al distrito de San Martín de Porres. El objetivo principal de esta implementación, es mejorar el servicio de seguridad ciudadana que brinda el distrito a los pobladores que lo habitan. En ese sentido, se procura aumentar la atención de los delitos que puedan acontecer en esta zona, y brindar al ciudadano un servicio eficaz, con la capacidad de salvaguardar sus bienes y su misma persona. Esta meta se basa en optimizar la distribución de los recursos humanos y de transporte que se utilizan para concretar el servicio de seguridad ciudadana, de modo que sea factible económicamente para el gobierno y logre satisfacer a los residentes del distrito. El cumplimiento de este objetivo a través de la ampliación de la cantidad de recursos utilizados, se mostrará en el indicador de mejora explicado en el capítulo 4. Este mostrará que, gracias a la propuesta planteada, se logra una reducción del 52% de la cantidad de delitos no atendidos en el distrito, logrando una verdadera satisfacción de los ciudadanos. Por otro lado, al aumentar la cantidad de recursos, también se incrementarán los costos operativos, sin embargo, se comprueba que esta propuesta de mejora es completamente viable debido a que, realizando el respectivo análisis económico, se obtiene que el Valor Actual Neto (VAN) del proyecto será de S/ 348,461.72 y la Tasa Interna de Retorno (TIR) de15%, un valor mayor a la Tasa de Descuento que, para proyectos como este, es de 9%. Estos indicadores muestran el gran nivel de factibilidad de la propuesta de mejora que debería ser implementada en el distrito de San Martín de Porres. Para lograr estos resultados, se utilizará un conjunto de herramientas de diagnóstico, para conocer la causa principal del problema que aqueja al sistema en mención; para ello se necesitará realizar mapeos de procesos y matrices de análisis. Por otro lado, se desarrollará el modelo de simulación utilizando el software Arena y las herramientas que este programa ofrece, de modo que se genere una óptima distribución de los recursos de seguridad ciudadana. A través del presente trabajo se desea demostrar que el uso de un modelo de simulación de eventos discretos puede generar grandes resultados para un sistema de seguridad ciudadana que actualmente muestra deficiencias, pero que con una adecuada solución puede mejorar significativamente.

El presente documento detalla la variación de las condiciones de trabajo que se obtiene al modificar la geometría de las vías de agua de las brocas de perforación diamantinas, las cuales son utilizadas como herramientas de corte durante los procesos de perforación. En la primera etapa de la investigación, el análisis de la problemática se realiza mediante simulaciones numéricas, siendo el alcance la comparación de las características fluido-dinámicas del flujo de enfriamiento tanto de las brocas con vías de agua estándar (radiales), como de las brocas con las vías de agua modificada (con un ángulo de inclinación). Posteriormente, con el objetivo de probar el desempeño de las brocas y el desgaste que se presenta en cada geometría, se realizaron ensayos experimentales (ensayos de perforación) en las instalaciones de la empresa Boyles Bros Diamantina. En esta etapa, es importante mencionar que la empresa dispuso de una máquina de perforación y de un área de sus instalaciones para el desarrollo de las pruebas experimentales. Finalmente, según los resultados obtenidos, se logra verificar que la modificación de la geometría de vías de agua influye en el desempeño de la broca de perforación de manera positiva. En el caso de la simulación numérica se observa un desarrollo del fluido más eficiente, con vectores de velocidad de mayor magnitud y con zonas de intensidad de turbulencia más uniformes, lo cual se traduce en una mejor capacidad de enfriamiento de la broca de perforación. En cuanto a los resultados de los ensayos experimentales, se observó una reducción aproximada del desgaste de la corona de 54 % durante los primeros 25 metros de perforación, así como un menor desgaste del casquillo de acero producto de una mejor evacuación de detritos (conglomerado de partículas rocosas y partículas de la matriz de la broca). Estos resultados demuestran que el diseño propuesto de vías de agua inclinadas es una alternativa viable con grandes beneficios, pues proporciona una mayor eficiencia en la capacidad de enfriamiento, y reduce tanto el calentamiento de la broca como la ductilidad de la matriz metálica, lo que en consecuencia permite disminuir las posibilidades de desgaste prematuro de la matriz y del casquillo de acero, lográndose mayores metrajes de perforación.

Con el paso del tiempo la importancia de un diseño adecuado del espacio público se ha convertido en una tarea de gran relevancia en el diseño urbano. Esto ha generado un mayor interés en el comportamiento de los peatones por parte de la ingeniería. A través de las últimas décadas se han planteado modelos peatonales que tratan de representar el comportamiento peatonal con distintas escalas de detalle; pero se tiene poco conocimiento de cómo funcionarían estos modelos en el Perú por lo que en la presente investigación se tiene como objetivo principal analizar el comportamiento peatonal en un campus universitario para lo cual se delimita como área de estudio la vía peatonal principal de la PUCP, pues, es uno de los lugares de mayor tránsito peatonal dentro del campus. Para este objetivo, se utiliza la combinación de dos elementos: El estudio de la vida pública y la micro simulación peatonal. El primer elemento, analiza la interacción de las personas con el espacio público, lo cual incluye las actividades que realizan, los grupos que se forman y el tiempo que permanecen. El segundo elemento, representa el desplazamiento y comportamiento de los peatones dentro de la vía a través de un modelo de micro simulación basado en la fuerza social. La metodología a seguir para lograr el objetivo comienza con la identificación del comportamiento de los peatones, el registro del flujo peatonal, las líneas de deseo, las velocidades con la que transitan, y la proporción de peatones por género y por sentido de viaje. Todo esto se realiza mediante observación directa y el uso de drones. La observación directa en campo permite reconocer patrones y obstáculos que no son perceptibles por un observador externo, esto se complementa con la información que se obtiene por medio del dron, pues, se obtiene un registro audiovisual de la interacción de las personas con el entorno. Todos estos datos conseguidos permiten construir un modelo de micro simulación peatonal en el software VISWALK, el cual es calibrado y validado mediante pruebas no paramétricas. La comparación del modelo creado con lo que realmente sucede permite identificar fortalezas y debilidades del software. Con ayuda de registros fotográficos, información captada mediante drones y recorrido de la vía peatonal se realiza el estudio de Vida Pública que identifica las actividades y la cantidad de personas que se agrupan al realizar estas actividades. Finalmente, se pudo comprobar que la simulación con el modelo de la fuerza social es eficiente en el ambiente universitario de la PUCP. Las velocidades promedio del modelo en el programa y de la obtenida en campo a través de los drones son muy similares (3.52 km/h y 3.65 km/h respectivamente). Se comprobó que la sugerencia de Gehl (2013) para el conteo de peatones en una vía, no es válida en ambientes universitarios porque genera amplios rangos de diferencia en el conteo (cercanas a un aumento del 50%). Asimismo, se concluyó que la capacidad de la vía está en óptimas condiciones; sin embargo, en casos excepcionales como actividades sonoras (conciertos o danzas) la vía se obstruye por completo, por lo que se sugiere realizar estas actividades en lugares apropiados no cercanas a la vía principal.

En la actualidad existen diversas tecnologías de iluminación, pero no todas son idóneas para utilizar en los museos, debido a los tipos de objetos que estos presentan. La utilización de la tecnología LED favorece a este tipo de instituciones gracias a sus características y su constante desarrollo. El objetivo principal de la tesis es el diseño de un sistema de iluminación que brinde un mayor nivel de cuidado a los restos materiales que presenta un museo de arqueología. Se tomará como base el Museo de Arqueología Josefina Ramos de Cox. En el Capitulo 1 se trata el tema de las estrategias de iluminación existentes para un museo. Además, se detallan las distintas tecnologías de iluminación. Finalmente, se explica el marco problemático que actualmente existe en el museo. En el Capítulo 2 se brindan ejemplos de sistemas de iluminación en base a LEDs de potencia. Luego, se indican los principales fabricantes de LEDs de potencia. Finalmente, se detallan las distintas fuentes conmutadas existentes. En el Capítulo 3 se detallan los diseños de los subsistemas de excitación, control y alimentación. Además de la selección del LED a utilizar. En el Capítulo 4 se muestran los resultados de las simulaciones e implementación de los subsistemas diseñados y se indica el costo total de la implementación del proyecto.

El presente proyecto de investigación se basa en el diagnóstico de un terminal portuario, en el que se propuso como herramienta de ingeniería la simulación de sistemas con el objetivo de cuantificar un ahorro significativo y lograr que el proceso de recepción y despacho de contenedores sea más eficiente. En el primer capítulo, se presenta la descripción de la metodología empleada para llevar a cabo una correcta simulación. Asimismo, explica 3 herramientas utilizadas para el diagnóstico como las estratégicas, de calidad y selección. Por último, menciona 2 casos de estudios que aplicaron la simulación de sistemas como propuesta de mejora. En el segundo capítulo, se describe la situación actual del terminal portuario. Asimismo, las herramientas estratégicas desarrolladas como el mapa de macro-procesos ,Balanced Scored Card y la matriz voz del cliente orientaron el enfoque del proyecto al área de operaciones, en especial al proceso de gestión de recepción y despacho de contenedores. Del mismo modo, se gestionaron los indicadores de dicho proceso a fin de plantear y seleccionar las causas raíces de sus problemas, mediante herramientas de calidad como Pareto, Ishikawa y los 5 porqués en los que se determinó que la sanción por multas por retener un camión más de 30 minutos dentro del terminal y el consumo innecesario de diésel de las maquinarias Rubber Tyred Gantry (RTG) son los más importantes. Finalmente, como herramienta de selección se emplea una matriz FACTIS, la que seleccionó la simulación de sistemas como la contramedida más relevante. En el tercer capítulo, se detalla la metodología empleada desde el proceso de recopilación de datos hasta la aplicación de la herramienta de optimización Optquest. Adicionalmente, se presenta la elaboración del modelo de simulación, así como la validación y el correcto análisis de resultados. La mejor alternativa de solución del modelo sugiere la compra de 2 balanzas y 2 garitas tanto de entrada como de salida. Finalmente, se describen 2 Quick Wins que están alineadas en reducir la estadía de un camión dentro del terminal y logar un consumo de diésel más eficiente a través de una buena señalización y un sistema de consumo híbrido. Por último, se realiza la evaluación técnica y económica. Por un lado, la primera indica que el tiempo dentro del terminal portuario mejorará en un 16.29%, cuantificado un ahorro anual de S/.514,403. Adicionalmente, el sistema de consumo híbrido presento un ahorro de S/.924, 218, es decir, 16.41% más eficiente frente al sistema actual. Por otro lado, la segunda sustenta la viabilidad del proyecto a través de un Valor Actual Neto de S/ 2, 761,271 y una tasa Interna de retorno del 18.75% en horizonte de 5 años. Finalmente, mostrando un periodo de recuperación de 3.09 años.

Este proyecto de fin de carrera busca aportar una posible solución al problema del tráfico en las principales vías de Lima. Aprovechando la infraestructura de semaforización, este trabajo se enfocará en modificar y optimizar los tiempos de fases de los semáforos para un adecuado flujo de tráfico. Se experimentará el comportamiento del flujo de tránsito en las intersecciones en un corredor vial y se propondrá un algoritmo genético para la adaptabilidad estos tiempos de fase de modo que contribuya con reducir el tiempo perdido en el tráfico.