Ingeniero Civil Mecánico / Este trabajo consiste en simular diferentes modelos de intercambiadores de calor, mediante Ansys Fluet, con el fin de determinar los efectos de la modificación de aletas en la transferencia de calor y la pérdida de carga reflejados en la caída de presión. El objetivo principal de este trabajo es evaluar térmicamente y globalmente, mediante simulación numérica, los efectos de la modificación de aletas sobre un flujo de aire en intercambiadores de calor de tubos ovalados. Para lograrlo se determina un modelo para validación, se realiza la validación y se determina la independencia del mallado. Luego se define un modelo base con tubos ondulados y se definen las configuraciones de aletas a estudiar. Finalmente, se simulan los 4 casos de aletas mejoradas correspondientes a aletas onduladas, con generadores de vórtices longitudinales (GVL), aletas con persianas y una combinación entre aletas onduladas y con GVL. La validación se confirma dado que las diferencias con el estudio experimental alcanzan un máximo de 8,1% y 9,8% para f y j respectivamente. Además la independencia del mallado se concreta al tener diferencias máximas de un 1,26% y 4,70% en f y j respectivamente, entre el mallado medio y el mallado fino. En los modelos estudiados se detectan los diferentes mecanismos de aumento en la transferencia de calor. Entre ellos destacan la mezcla del fluido y desestabilización de flujo presenciadas en las aletas onduladas. Por otro lado se evidencia el efecto de los vórtices longitudinales al provocar un adelgazamiento en la capa límite térmica cerca de las aletas. De todos los intercambiadores estudiados, el que muestra un mayor aumento en la transferencia de calor respecto al modelo base de aletas planas, se da en el caso de aletas con persianas con un aumento del 63,02$\%$ para un Re_{H} = 2200. El mayor aumento en la caída de presión para un mismo valor de Re_{H} = 3000, lo logra el modelo con aletas combinadas alcanzando un 187,41%. En definitiva, en términos de transferencia de calor, el intercambiador de aletas con persianas logra el mejor desempeño respecto a los otros modelos estudiados. Además, gracias al factor de rendimiento global JF, se detecta que el mismo intercambiador con persianas obtiene el mejor desempeño global integrando la transferencia de calor y la caída de presión.

Tesis para optar al grado de Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Metalurgia Extractiva / Memoria para optar al título de Ingeniero Civil de Minas / Es bien sabido que el tamaño de burbuja en flotación es una variable importante, sin embargo, no es monitoreada debido a lo complejo que es su medición. En la actualidad la técnica utilizada para determinar los diámetros de burbujas se basa en la medición a través de la captura de imágenes y posterior análisis, pudiéndose utilizar sólo con fines de diagnóstico operacional. En este trabajo se utilizan las propiedades acústicas de las burbujas para desarrollar una técnica de medición alternativa al análisis de imágenes. La técnica desarrollada consiste en la excitación de burbujas con una fuente de ultrasonido de intensidad fija y frecuencia variable. De este modo, se realiza un barrido de frecuencias con el fin de estimular todo el rango de tamaños que compone la distribución de tamaños de burbujas. Con este procedimiento se logró relacionar la intensidad de respuesta promedio de las burbujas con el diámetro de Sauter (d32) de la distribución. La relación entre intensidad y diámetro de Sauter es lineal, pero no única. Para pruebas en sistema bifásico, agua-aire, y trifásico, agua-aire-partículas, se observa que las curvas tienen igual pendiente, pero se encuentran desplazadas una respecto de la otra, esto es, presentan diferente coeficiente de posición. El coeficiente de posición también varía al cambiar la intensidad de señal aplicada, por lo tanto, el equipo debe ser calibrado contra análisis de imágenes (que es considerado como el estándar hoy en día), antes de realizar las mediciones. No obstante lo anterior, la técnica acústica de medición de tamaños de burbujas presenta ventajas respecto a la medición por análisis de imágenes: la medición se puede automatizar y el procesamiento se puede realizar en línea sin mayor dificultad. La técnica desarrollada se utilizó para estudiar el comportamiento de espumante (MIBC) y sal (NaCl) en la prevención de coalescencia de burbujas. Se estudió el parámetro CCC95 y los tamaños límites (d32 límite) generados en la celda de flotación de laboratorio. Se concluye que el tamaño mínimo depende de la velocidad de agitación mientras que el parámetro CCC95 resulta ser un resultado único para el tipo de reactivo utilizado y las condiciones probadas.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Expone los principios y las técnicas de los proyectos que se aceptan dentro de las instalaciones de tubería de agua; usadas en los sistemas de acondicionamiento de aire; los mismos que cumplen los estándares y que sirven para la remodelación del Centro Comercial Wong en San Borja quienes requieren una instalación amigable con el medio ambiente y bajo consumo de energía. En el Perú, los Centros Comerciales han venido desarrollándose considerablemente a partir de los inicios del siglo XXI, el mismo que está relacionado directamente con el crecimiento del poder adquisitivo por parte de los usuarios nacionales lo que implica mayor requerimiento del confort térmico en sus distintos ambientes. / Trabajo de suficiencia profesional

En la presente tesis se diseña un sistema de climatización que proporcione condiciones de confort en época de verano e invierno para un domo geodésico de uso familiar. Este domo será diseñado solo para ser instalado en la ciudad de Pisco, ya que para la determinación de la radiación incidente se consideró la latitud y longitud del lugar mencionado. Por un lado, para la carga térmica de refrigeración, se considera al domo como un conjunto de placas de 1 m x 0.85 m dispuestas en 8 niveles para así estimar la irradiación total incidente sobre cada placa y consecuentemente sobre el domo. Además, teniendo en cuenta la misma suposición, se calcula los coeficientes globales de transferencia de calor para cada nivel ya que este es un factor importante en el cálculo de la carga térmica por transmisión de calor. Por otro lado, para la carga térmica de calefacción, el domo fue considerado como una esfera completa para la simplificación de los cálculos; sin embargo, se utilizaron factores de corrección debido a que el domo es semiesférico. A continuación, se procede a determinar la carga térmica de refrigeración y calefacción las cuales son 4370 W (14902 BTU/h) y 1011 W (3450 BTU/h) respectivamente. Asimismo, se estima un mínimo de 140 m³/h (81 CFM) de aire exterior para cumplir con los requerimientos de ventilación. Se utiliza la metodología propuesta por el Handbook Fundamentals de ASHRAE. De acuerdo a los valores obtenidos, se selecciona un extractor de pared para la renovación de aire y un conjunto de equipos de climatización compuesto por un split ducto y un calentador eléctrico para proporcionar confort térmico al ambiente. Finalmente, se realiza una evaluación económica referente al costo del sistema seleccionado, donde se incluyen diversos costos tales como: costo inicial, costo de instalación, costo de operación y costos de mantenimiento. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Diseña el plan de mantenimiento para el sistema de aire acondicionado de precisión del edificio Komatsu Mitsui con base en un método de confiabilidad. La confiabilidad y disponibilidad de un sistema de aire acondicionado depende en gran medida del estado de los equipos asociados al mismo. Para tal fin es necesario desarrollar modelos de gestión de mantenimiento acertados que permitan garantizar altos niveles de confiabilidad y así obtener cero interrupciones en el sistema de aire acondicionado ni causar daños colaterales a otros sistemas por altas temperaturas. Este es el caso del sistema de aire acondicionado del edificio de KOMATSU MITSUI que cuenta con un sistema de A.A de precisión que tiene las funciones de refrigerar los gabinetes de comunicación y presurizar el cuarto de control y de equipos. / Trabajo de suficiencia profesional

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / La instalación del sistema de aire acondicionado en las edificaciones tiene una gran importancia por que proporciona el confort que es requerido para cumplir los estándares, es por ello que junto con el diseño estructuras, arquitectura, sanitarias eléctricas entre otros se considera el sistema de aire acondicionado. Es por ello que en el diseño del Hotel Westin Libertador – San Isidro, no es ajeno a ello y en sus planos mecánicos está considerado el sistema de aire acondicionado. La presente monografía técnica describe el sistema de aire acondicionado, los principios teóricos, los equipos y los detalles, de la instalación del Hotel Westin Libertador – San Isidro. En el capítulo I se presenta la introducción, planteamiento del problema, los objetivos generales y específicos. En el capítulo II se presenta los fundamentos teóricos de la mecánica de fluidos y del aire acondicionado. En el capítulo III desarrollo del proyecto, dimensionado del sistema y las especificaciones técnicas. En el capítulo IV instalación del sistema, selección de equipos para el Hotel Westin Libertador. En el capítulo V monitoreo y control del sistema de aire acondicionado. Para finalizar la monografía se presenta las recomendaciones y conclusiones. / Trabajo de suficiencia profesional

La contaminación del aire urbano tiene efectos negativos en la salud humana, los ecosistemas y se asocia con el transporte de contaminantes a larga distancia. La región del sur del Mediterráneo y en concreto la Península Ibérica se ven sometidos frecuentemente a episodios de contaminación fotoquímica. Los niveles de O3 troposférico y, en zonas urbanas, las concentraciones de NO2 y material particulado, superan frecuentemente los niveles establecidos por la legislación europea. El tráfico rodado constituye la mayor fuente de emisiones antropogénicas en el entorno urbano. Actualmente, se están ensayando distintas alternativas para reducir su contribución. El pronóstico cuantitativo de sus efectos es fundamental y proporciona la base para la toma de decisiones. La herramienta más adecuada para llevar a cabo este tipo de evaluaciones es la modelización atmosférica. Esta tesis propone el uso del modelo mesoescalar WRF-ARW/HERMES/CMAQ con alta resolución para pronosticar el efecto de distintas estrategias de reducción de emisiones de tráfico. Se centra en las dos mayores ciudades de España: Barcelona y Madrid, representativas de un entorno costero y un entorno continental. Como caso de estudio se ha seleccionado el 17 y 18 de Junio de 2004, que se corresponde simultáneamente con altos niveles de contaminación y con un patrón de circulación de tráfico habitual (días laborables) Se han seleccionado distintas estrategias realizables a corto plazo, que incluyen: el uso de combustibles alternativos: como gas natural o biodiesel, la introducción de nuevas tecnologías en vehículos, como el uso de vehículos híbridos, o sistemas de planificación urbana, como la introducción de un límite de velocidad. Se han evaluado en términos de cambio de emisiones, consumo de combustible y calidad del aire, no sólo en las zonas urbanas si no a escala regional (en el Noreste y Centro de la Península Ibérica) Los efectos de dichas estrategias dependen de la zona de aplicación. Los factores principales que condicionan dichas diferencias son: (1) la composición específica de la flota, teniendo la de Barcelona mayor número de vehículos pesados diesel y menor número de turismos que la de Madrid, (2) el peso de los distintos sectores de actividad en el balance de emisiones total, que en Barcelona y el noreste peninsular refleja una mayor actividad industrial frente a Madrid y el centro de la Península, (3) las distintas contribuciones de los procesos atmosféricos a la concentración final de contaminantes, la cuantificación de dichos procesos permite definir patrones de circulación característicos de zonas costeras y con una orografía muy compleja en el área de Barcelona, mientras que en Madrid, el comportamiento es más simple, (4) el régimen de sensibilidad química, que es diferente en ambas ciudades, determina la respuesta del O3 troposférico a la disminución de emisiones de NOx. El efecto de las estrategias estudiadas es positivo en términos de concentración de NO2, SO2 y PM10, siendo éstas menores que en el escenario base (sin cambios). Sin embargo, el alcance depende en gran medida de las flotas específicas afectadas y del área urbana que se considere. La introducción de vehículos a gas natural constituye una medida eficaz para reducir los niveles de SO2 y PM10 en las ciudades. El uso de biodiesel B20 disminuye fundamentalmente la concentración de SO2, aunque puede conllevar un ligero incremento de concentración de NO2. El uso de vehículos híbridos reduce fundamentalmente las emisiones de NOx, lo que produce una disminución de los niveles de NO2 urbanos. En Madrid este hecho tiene efectos positivos en la concentración de O3 local, sin embargo en Barcelona la disminución de emisiones de NOx supone un incremento del O3 local en todos los casos. La limitación de velocidad a 80 km h-1 en el área de Barcelona reduce los niveles de NO2 y PM10, sobre todo en las zonas directamente afectadas por la medida. La introducción en el modelo de velocidades de circulación horarias, en lugar de la velocidad constante previamente considerada, ha permitido determinar estos cambios en calidad del aire de manera más precisa, teniendo en cuenta patrones de circulación reales y el efecto de la congestión. En general las estrategias seleccionadas tienen efectos positivos en zonas a sotavento de las ciudades, incluso en el caso del O3. La aplicación de modelización atmosférica con alta resolución es una herramienta útil para determinar cuantitativamente los efectos de estrategias de reducción de emisiones de tráfico. Los inventarios de emisiones detallados y la disponibilidad de factores de emisión para nuevas tecnologías o combustibles alternativos son un factor clave para este tipo de desarrollos. / The urban air pollution affects human health, causes damage to ecosystems and transboundary air pollution. The southern Mediterranean region and specifically the Iberian Peninsula are commonly affected by highly polluted episodes. The high O3 levels, and specifically the NO2 and PM concentrations in urban areas, are of special concern, frequently exceeding the European air quality targets. On road traffic is the main source of anthropogenic emissions in the urban environment. Different strategies addressed to reduce this contribution are being currently implemented and tested. The quantitative assessment of their effects in advance is fundamental to help decision makers. Air quality modelling is the most suitable tool to perform this kind of evaluations. This PhD Thesis proposes the use of the mesoscalar WRF-ARW/HERMES/CMAQ modelling system with high resolution to test in advance such strategies for on-road traffic emissions abatement. It focuses on the two most populated urban areas of Spain, Barcelona and Madrid, which constitute a typically coastal and continental environment. The 17-18 June, 2004 is chosen as the study case. It fits in a poor air quality situation in both areas but also in an usual traffic circulation pattern (working days). Several feasible short-term strategies are selected and implemented in the emission model in the most realistic way as possible. They include: use of alternative fuels, such as natural gas or biodiesel, introduction of new technologies, such as hybrid electric vehicles, and urban management schemes, such as speed circulation limit. They are evaluated in terms of emissions, fuel consumption and air quality changes in the urban areas and at a regional scale, over the North-eastern and Central Iberian Peninsula. The effects of these strategies depend on the study areas. The factors that condition these differences are mainly: (1) the specific vehicle fleet composition, having Barcelona a larger proportion of diesel and commercial vehicles and lower quantity of passenger cars than Madrid; (2) the different contributions of the activity sectors to anthropogenic emissions, which in Barcelona and the North-eastern Iberian Peninsula reflect a heavier industrial activity against Madrid and the Central Iberian Peninsula region; (3) the different contributions of atmospheric processes leading to the concentration of pollutants; their quantification leads to the observance of characteristic transport patterns of a coastal area and very complex terrains in Barcelona, and a much simpler behaviour in Madrid, a typically continental area; (4) the chemical sensitivity regime also differs, which particularly affects the O3 response to NOx abatement strategies. The effect of all the tested strategies in urban NO2, SO2 and PM10 concentrations is positive, being lower than in the base case. Nevertheless the extent of this effect largely depends on the affected fleets and on the urban area of application. The introduction of natural gas vehicles proved to be specifically effective in reducing SO2 and PM10 concentrations in Barcelona and Madrid areas. The introduction of biodiesel as a fuel would slightly affect the urban air quality levels, improving mainly the SO2 levels. The use of hybrid cars affects the NOx emissions considerably, reducing NO2 urban levels. Moreover in Madrid it causes a noticeable reduction in the local O3 concentrations. The Barcelona photochemical regime involves local O3 concentrations increase when reducing NOx emissions. The introduction of an 80 km h-1 speed limit in the Barcelona area reduces NO2 and PM10 levels, specifically in the zones affected by the measure. The inclusion in the model of hourly speed data from measurement campaigns instead of the previously constant speed considered, allowed assessing the gains of such a measure in a more realistic manner, taking into account real circulation patterns and the congestion effect. The effects of the selected strategies are always positive in downwind areas, even in terms of O3 concentration. The application of high resolution modelling proved to be a useful tool to quantitatively asses the effect of management strategies. The detailed emissions inventories and the availability of emission factors for new technology vehicles or alternative fuels are key factors to this kind of developments.

El documento digital no refiere un asesor / Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Calcula y diseña todo un sistema de aire acondicionado para obtener condiciones de confort para las personas en los ambientes del Supermercado 28 de Julio ubicado en la Av. 28 de Julio, Miraflores, Lima. El proyecto se inicia haciendo un levantamiento arquitectónico del lugar, con esta información se obtiene áreas de paredes y techos, luego de ello se procede a calcular las cargas térmicas de los ambientes del supermercado tanto internas como externas en sus formas sensible y latente. Con este resultado de la carga térmica procede a calcular las capacidades de los equipos necesarios para acondicionar los ambientes, además del control necesario para integrarlo a otros sistemas. Se realiza un estudio psicométrico para comprobar los resultados obtenidos. Finalmente se presenta un presupuesto referencial de la instalación del sistema y los planos del mismo. El Proyecto contempla la instalación de dos UMA (Unidades Manejadora de Aire) cada una de 600 000 Btu/hr. (50 Toneladas de refrigeración), ambas funcionan con agua helada que van conectados a una montante de 4” de diámetro dejado por el cliente. Por ultimo para el desarrollo del presente proyecto se ha tenido en cuenta las normas y procedimientos de la ASHRAE, SMACNA, experiencia local y los datos de temperatura - humedad del SENAMHI para la ciudad de Lima. / Trabajo de suficiencia profesional

Propone un sistema de climatización con el fin de mejorar las condiciones de trabajo del restaurant ubicado en la ciudad de lima. Para esto se analizaron las condiciones previas a la instalación del sistema de aire acondicionado, recopilándose información de las condiciones de temperaturas en diferentes años, se establecieron condiciones ideales, para luego especificar las condiciones deseadas para el restaurante. / Trabajo de suficiencia profesional

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Realiza un proyecto de sistema de aire acondicionado para la Universidad Privada San Juan Bautista, pabellón G, en el distrito de Chorrillos, para este proyecto se analiza y determina las condiciones de temperatura y humedad máxima en los últimos años que se registraron en el distrito de Chorrillos, levantamiento de los planos de arquitectura así como sus características constructiva del pabellón a acondicionar, para luego proceder a desarrollar los cálculos de las cargas térmicas de cada ambiente a acondicionar de acuerdo a las normativas vigentes de la ANSI/ASHRAE. Con esto se procede a seleccionar las capacidades de enfriamiento y el tipo de equipo de acuerdo con las cargas térmicas calculadas en cada ambiente. Los tipos de unidades interiores (equipos split pared, piso techo, cassette, fan coil, ducto, etc) se seleccionarán de acuerdo con las características del ambiente a acondicionar y para la selección de las unidades exteriores se escogerá que tipo de sistema de aire acondicionado (convencional y flujo de refrigerante variable), para esto se analizan las características, costos y eficiencia energética de cada tipo de sistemas. Finalmente se hace un análisis comparativo de costos y eficiencia energética, y se opta por el tipo de sistema de aire acondicionado que beneficie económicamente al cliente. / Trabajo de suficiencia profesional