Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Recursos y Medio Ambiente Hídrico / Ingeniero Civil / Las formas de fondo son ondas sedimentarias con una cierta periodicidad espacial y geometría definida. Su presencia condiciona la resistencia hidráulica y el transporte de sedimentos, por lo que resulta importante ser capaces de conocer bajo qué condiciones se forman y cuantificar sus características. En el presente trabajo se exponen resultados de un estudio experimental, donde se estudian las características de las ondas sedimentarias que se generan debido al flujo en presión y régimen laminar, de un fluido pseudoplástico en una tubería de sección cuadrada. La característica pseudoplástica del fluido busca reproducir el comportamiento no Newtoniano que adquieren algunas mezclas de agua con sedimento fino. Además del caudal, la instalación experimental permite controlar la pendiente de la tubería. Para la caracterización de las formas de fondo, se utiliza un sistema óptico de medición no intrusivo basado en un algoritmo conocido como perfilometría por transformada de Fourier, el cual fue corregido dada la refracción del haz de luz al entrar en la tubería. El método es capaz de medir características geométricas de la onda y su celeridad, a partir de lo cual es posible estimar el gasto sólido de fondo. Los principales resultados obtenidos de la investigación son: (1) La caracterización geométrica y temporal de las formas de fondo. Se encontró que las formas de fondo disminuyen su longitud para contrapendiente y aumentan su longitud para los casos en pendiente a favor, respecto de la condición horizontal. Además, para el rango de adimensionales estudiado, se obtuvo un crecimiento sostenido de la amplitud de las formas de fondo con el aumento de un número de Reynolds modificado. (2) La curva ajustada por Mantz en el diagrama de Shields sigue siendo válida si se utiliza un número de Reynolds de la partícula modificado que considera la viscosidad efectiva del fluido pseudoplástico y que extrae el efecto de pared. (3) Del estudio del factor de fricción asociado al lecho se demuestra y cuantifica el efecto de la forma de fondo, la cual influye en las pérdidas de energía aún en regimen laminar. Es decir, a pesar de que en régimen laminar no existe rugosidad hidrodinámica asociada al lecho de partículas, el factor de fricción asociado al lecho aumenta en presencia de formas de fondo, efecto que además depende de la pendiente de la tubería. / Este trabajo ha sido financiado por FONDECYT a través del proyecto de investigación N° 1130910 y la beca de Magíster en Chile, CONICYT - PCHA/Magíster Nacional / 2014 - 22141496

El sistema de distribución de agua potable en la ciudad de Lima posee aproximadamente 40 años de antigüedad, causa por la cual en los últimos años se han presentado aniegos en diversos puntos de la capital peruana. La corrosión y falta de mantenimiento han provocado pérdidas económicas al Estado que ascienden hasta 10 millones de soles por tubería dañada. Además, las conexiones clandestinas se presentan como un problema latente en la comunidad limeña al ocasionar pérdidas económicas de hasta 2 millones 400 mil soles anualmente. El presente trabajo, motivado por la problemática descrita, tiene como objetivo principal el desarrollo de un sistema de inspección de tuberías. Este sistema debe integrar un conjunto de sensores que permitan extraer información relevante para una posterior reconstrucción tridimensional de la tubería inspeccionada y un procesamiento digital de imágenes de la superficie interna de la tubería. En el desarrollo de la presente tesis se muestra el detalle del diseño electrónico y mecánico del sistema mencionado. Finalmente, se concluye que el diseño descrito es económicamente viable ya que otros robots comerciales ofrecen características inferiores por costos iguales o más elevados que los estimados para este sistema.