A partir de las modificaciones a la ley general de servicios eléctricos realizada a través de los decretos con fuerza de ley Nº 19.940 y Nº 20.018, se establecieron condiciones especiales para los medios de generación no convencional provenientes de fuentes renovables. Sin embargo, el incentivo más importante se estableció con la ley Nº 20.257 de fuentes de generación renovable no convencional (ley de ERNC), que obliga a las empresas generadoras a certificar entre un 5% y un 10% de la energía retirada por sus clientes finales mediante inyecciones de energía renovable no convencional (ERNC) en los sistemas SIC y SING mediante generación propia o contratada, estableciendo multas por megawatt hora no certificado. En consecuencia, la aplicación de esta ley a partir del 2010 fomenta el desarrollo de dichas tecnologías para los suministradores actuales del sistema así como para los nuevos inversionistas. Por otro lado, dado que los grandes consumidores negocian directamente sus contratos de suministro eléctrico con las empresas de generación o distribución, requieren desarrollar una estrategia que evalúe los impactos de la nueva normativa; promoviendo un nuevo modelo de negocio entre las partes. El objetivo de esta memoria es desarrollar modelos de negocio para grandes consumidores, que incorporen la entrada en vigencia de esta ley. Para ello, se evaluará la instalación de generación propia, la contratación de generación renovable no convencional o la negociación de nuevas condiciones contractuales. Se considerarán tecnologías de generación eólica, solar e hidráulica de pequeña escala. Además de las consecuencias globales en los sistemas SIC y SING de la aplicación de la ley Nº 20.257. En cada modelo se estudia las consideraciones técnicas, legales y económicas, con especial interés en las relaciones contractuales entre suministradores y clientes libres; y finalmente se compararán en función del sobrecosto final que producen. Se establecerán cuatro modelos de negocios: la instalación de centrales de generación mediante la creación de una nueva empresa de generación, la instalación de centrales operadas y comercializadas mediante una empresa de generación externa, contratos especiales para el suministro de la energía afecta a certificación y contratos de suministro aceptando los mayores costos por pago de multa o desarrollo de inversiones en estas tecnologías. Como resultado de este estudio, se determinó que la tecnología más factible a desarrollar son las pequeñas hidráulicas por sus menores costos, gran potencial existente y experiencia en su operación; luego la tecnología eólica, que si bien tiene un costo superior a la energía hidráulica y es más innovadora en el mercado, aún es viable de desarrollar. Por último, las tecnologías solares presentaron costos muy superiores a las anteriores no siendo rentables para las condiciones actuales, pese a las condiciones inmejorables que se presentan en el país. En cuanto a la evaluación de los modelos de negocios, se determinó que la formulación de contratos de suministros especiales es la mejor alternativa; seguido por la instalación de generación propia, favoreciendo la que se opera y comercializa desde un generador externo en comparación a formular una empresa de generación. La alternativa más desfavorable es acepta el costo alternativo de la multa por energía no certificada al cliente, ya que produce un mayor sobrecosto que las alternativas anteriores.

Ingeniero Civil / El presente trabajo consiste en el uso de un software de código abierto llamado YADE (Yet Another Dynamic Engine) escrito en lenguaje C++, que posee una interfaz en Python. Utilizando YADE y elementos de programación llamados objetos, se crea una serie de códigos que permiten crear paquetes de suelo con diversas características y acoplarlo a un dominio de fluido a escala de poros. El objetivo principal es la construcción de un modelo numérico que logre acoplar el efecto del flujo y de las partículas en medios granulares. Para esto se realizan modelos de prueba y de suelo sin fluido, luego se construyen modelos acoplados con flujo ascendente. Se realiza una validación para el análisis de la conductividad hidráulica, comparando los resultados de la modelación con resultados empíricos encontrados en la literatura. Luego se aumenta la cantidad de elementos en las simulaciones (de suelo y de fluidos) y la complejidad de los paquetes de esferas, pasando de modelos con un solo tamaño de granos a paquetes de esferas uniformemente distribuidos. A este set de modelos se le cambian las condiciones de confinamiento y el valor de la polidispersión y se estudia el efecto de los cambios realizados en los valores de la conductividad hidráulica. También se caracteriza cualitativamente el esqueleto de suelo para una serie de granulometrías, se analiza la distribución de la fuerza promedio entre los granos finos y los granos gruesos. Se explora en formas de construcción de paquetes de suelo, buscando la mejor forma de recrear granulometrías inestables según criterio de Kenney and Lou 1985. Finalmente se crean 4 granulometrías reales las que no se acoplan con el fluido, debido a diferencia de tamaños entre volúmenes contiguos de fluido. Se caracteriza la distribución de tensiones en función del diámetro de los granos para relacionarlo con el gradiente hidráulico crítico. Con las simulaciones realizadas se caracteriza el comportamiento de la conductividad hidráulica para un tamaño de grano seleccionado y se observa la influencia del confinamiento y de la polidispersión. Se propone una expresión para calcular la conductividad hidráulica en el rango de estudio. Se demuestra que la polidispersión provoca que la fuerza sea transportada de forma preferente por los granos gruesos. Se encuentra una relación lineal entre el módulo de la tensión y el tamaño de diámetro; la existencia de una zona de dispersión para las granulometrías inestables, en donde existen granos finos con muy poca tensión y otros muy cargados. La envolvente de la dispersión es no-lineal y se relaciona con el gradiente hidráulico critico.

La mayoría de los flujos granulares densos en la naturaleza, tales como avalanchas de detritos, flujos piroclásticos, deslizamientos de tierra y avalanchas subacuáticas, están constituidos por una amplia gama de diferentes componentes sólidas inmersas en un fluido ambiente. Con el objeto de obtener una buena representación de la dinámica de estos flujos, se debe considerar los mecanismos de interacción entre los diferentes componentes de la mezcla. En este trabajo de tesis, se desarrolló un marco teórico basado en la teoría de mezcla para representar la dinámica de un flujo denso de material granular heterogéneo compuesto por varias especies sólidas con diferentes propiedades, sumergidas en un fluido Newtoniano. El sistema de ecuaciones obtenido fue resuelto numéricamente y validado mediante la comparación de los resultados numéricos con mediciones experimentales de flujos gravitacionales de material granular, generados por el colapso de una columna bidimensional de granos usando aire o agua como fluido ambiente. Esta teoría fue luego utilizada para investigar los efectos del fluido ambiente sobre la dinámica de flujos gravitacionales de material granular homogéneo, y los efectos de la segregación de partículas en la dinámica de flujos granulares compuestos por mezclas binarias de pequeñas y grandes partículas esféricas de igual densidad másica. Los resultados obtenidos sugieren que las ecuaciones propuestas capturan las características esenciales que describen la dinámica de flujos granulares densos heterogéneos. En particular, se demuestra que el fluido ambiente modifica la dinámica del flujo granular a través de cambios en la presión hidrodinámica del fluido e interacciones de arrastre entre el fluido y los sólidos. Por un lado, la presión hidrodinámica del fluido puede soportar el peso reducido de los sólidos, induciendo así una transición desde un flujo granular denso compactado a un flujo granular denso en suspensión. Por otro lado, las fuerzas de arrastre contrarrestan el movimiento de los sólidos, especialmente cerca de la pared. Además, se demuestra que la segregación del material granular aumenta la velocidad del frente debido a la expansión volumétrica del flujo. Este aumento en la velocidad del flujo es amortiguado por el fluido ambiente, comportamiento que es más pronunciado en agua que en aire. Por lo tanto, la velocidad del frente resulta del equilibrio entre la expansión volumétrica causada por la segregación y la fuerza de arrastre impuesta por el fluido ambiente. Los resultados de esta tesis permiten concluir que un modelo realista para flujos granulares heterogéneos debe considerar al menos tres componentes: granos grandes y pequeños, y el fluido ambiente. De esta forma, el marco teórico propuesto en esta tesis podría ser útil para estudiar la dinámica a gran escala de este tipo de flujos en la naturaleza, como lo son los flujos geofísicos. Los resultados principales de esta tesis fueron publicados en dos artículos científicos, el primero en el Journal of Fluid Mechanics (2010, 648: 381 - 404), y el segundo sometido a revisión en la misma revista.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Elabora el diseño hidrológico, hidráulico y subestructural del puente vehicular “Casablanca” sobre el río Huallaga que proporciona una nueva opción para acceder al sector de Conchamarca; buscando liberar el tráfico que circula por los puentes vehiculares: Colpa Alta y Matibamba; ya que la problemática de acceder hacia este sector se prolonga por largos lapsos de tiempo, con mayor dificultad cuando los productores agrícolas necesitan transportar sus productos hacia Huánuco y otras localidades y en los días denominados como “día de mercado”; ya que deben circular a través de otros puentes vehiculares los cuales se encuentran muy alejados de esta localidad. Para la elaboración del diseño hidrológico e hidráulico toma como referencia algunos criterios hidrológicos empíricos y prácticos contenidos en textos sobre el diseño de puentes. Así como desarrollos estadísticos de probabilidad, todo ellos respaldado por las normas internacionales estipuladas por la American Association of State Highway Transportation Officials (AASTHO) y el Manual de diseño de puentes del Ministerio de Transportes y Comunicaciones del Perú, junto con la opinión de diversos reglamentos sudamericanos especializado en puentes. El diseño de la subestructura tomara como dato de diseño inicial los resultados de las cargas de la superestructura obteniendo finalmente la geometría del mismo junto con todos sus elementos y sus cargas de diseño. / Tesis

Se presenta el procedimiento y los cálculos necesarios para la selección de las nuevas bombas del sistema hidráulico actual de tuberías del sistema de condensación (agua de condensado), de la nueva planta de agua helada del Centro Comercial Larcomar. / Trabajo de suficiencia profesional

Evalúa los riesgos dentro de todas las áreas del terminal portuario aplicando las normas internaciones NFPA de acuerdo a las especificaciones técnicas del proyecto para determinar el diseño del sistema contra incendio. Así mismo proyecta el sistema general contra incendios en base a agua, por medio de una red de hidrantes, monitores, gabinetes y un sistema de rociadores en el muelle del Terminal Portuario de Chancay. / Trabajo de suficiencia profesional

Estudio de investigación solicitado por la empresa CNPC durante el desarrollo de la explotación del gas de Camisea el cual es un proyecto muy importante para el país, el proyecto plantea el cruce de una tubería bajo el lecho fluvial del río Urubamba. La metodología que se propone aplicar es la de caracterizar las condiciones morfológicas del lecho fluvial mediante estudios batimétricos y topográficos (vuelo LIDAR), luego con apoyo de la hidrología obtener un hidrógrama de una avenida extraordinaria para un periodo de retorno de 200 años el cual servirá como datos de ingreso al modelo para luego ejecutar un modelamiento hidrodinámico inicial (sin parámetros de sedimentos) para realizar un contraste con la información leída en campo y el apoyo de otro modelo unidimensional a fin de validar sus cálculos, finalmente por los requerimientos del modelo ingresar las características del sedimento (parámetros del sedimentos como el tamaño) para ejecutar el final modelamiento y valorar las principales características hidrodinámicas arrojadas el cual comprende la socavación producida por las condiciones planteadas. Para el modelado final se emplea diferentes métodos que nos ofrece el programa IBER para hallar los parámetros con varias de las formulas preestablecidas con los cuales se halla los principales parámetros sedimentológicos, estos parámetros también son hallados ejecutando el cálculo la altura socavación con apoyo de un método que combina el métodos matemáticos directos y la modelización en 2D de la hidrodinámica, esto se realiza con el fin de realizar un contraste con los resultados obtenidos. Se concluye que la simulación hidrodinámica es útil para observar el comportamiento hidrodinámico de lechos fluviales que caracterizados, aplicados y validados correctamente pueden ayudar a resolver muchos problemas futuros. / Trabajo de suficiencia profesional

Orientador: Alexandre Campane Vidal / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Geociências / Made available in DSpace on 2018-08-24T10:58:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Costanzo_CaetanoPontes_M.pdf: 3384236 bytes, checksum: 7b4516eef162c87ff3e03f0d56f08215 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Em face da crescente demanda de execução de projetos de remediação de aquíferos contaminados, a técnica de bombeamento e tratamento está sendo utilizada de forma significativa. Esta ferramenta de recuperação ambiental consiste no bombeamento da água subterrânea em pontos estrategicamente posicionados de maneira a gerar uma barreira hidráulica que impeça o avanço da extensão de uma pluma de contaminação. Em áreas com alta heterogeneidade litológica, a organização espacial dos valores de condutividade hidráulica (K) em subsuperfície apresenta incertezas associadas à variabilidade na distribuição das fácies. No presente estudo foram analisadas estas incertezas por meio de métodos geoestatísticos (krigagem da indicatriz e simulações estocásticas) e também a partir de simulações numéricas de fluxo e transporte de contaminantes. Estas ferramentas permitiram a análise das possibilidades de deslocamentos espaciais das plumas de contaminação, bem como possíveis cenários de bombeamento e tratamento numa área contaminada, em função de distintos campos aleatórios de condutividade locais, devido à complexidade geológica. A partir da krigagem da indicatriz foi possível elaborar um modelo geoestatístico de fácies que foi utilizado como ferramenta para validar o uso da condutividade hidráulica em função de cada litologia, definindo assim os possíveis grupos de hidrofácies presentes na área. Por meio das simulações estocásticas foram gerados vinte campos distintos de condutividade hidráulica, os quais configuraram distintas distribuições espaciais das áreas das plumas de contaminação, como também cenários otimista, intermediário e pessimista para o deslocamento das mesmas. Foram simulados três cenários de bombeamento e tratamento resultando nove situações desta técnica de remediação. Dessa forma, os efeitos da heterogeneidade atrelada à condutividade hidráulica evidenciaram que, para a execução de um projeto de remediação por bombeamento e tratamento em áreas com certa heterogeneidade geológica, é necessária a análise de incertezas atreladas ao diagnostico hidrogeológico. Ao considerar modelos com homogeneidade na condutividade e mais simplistas, o projeto de remediação pode vir a ser ineficiente aumentando o tempo para a recuperação ambiental local e consequentemente aumentando os custos / Abstract: Due to the growing demand for project execution remediation of contaminated aquifers, the pump-and-treat is being used significantly. This remediation technique consists in groundwater pumping in strategically placed at points to generate a hydraulic barrier to prevent the advance of a contamination plume. In areas with high lithological heterogeneity, the spatial organization of the hydraulic conductivity (K) values in the subsurface introduces uncertainties associated with the variability in the distribution of facies. In this study these uncertainties were evaluated using geostatistical methods (indicator kriging and stochastic simulations) and also from numerical simulations of flow and contaminant transport. These tools enable the analysis of the contamination plumes areas, as well as scenarios for pump-and-treat, due to different random fields of local conductivity according to the geological complexity. By indicator kriging, was possible to provide a geostatistical facies model which was used as a tool to validate the hydraulic conductivity as a function of each lithology, thus defining the possible hydrofacies groups in the area. The stochastic simulations generated twenty distinct hydraulic conductivity fields, which represented different spatial distributions of contamination plumes, as well as scenarios optimistic, intermediate and pessimistic to offset these. Three scenarios for pump-and-treat were simulated resulting nine situations of this remediation technique. Therefore the effects of heterogeneity associated with hydraulic conductivity showed that, for the remediation design in areas with certain geological heterogeneity, the analysis of uncertainties linked to hydrogeological studies is needed. When considering models with homogeneous conductivity and most simplistic, the remediation project may prove to be inefficient increasing the time to the project and consequently increasing costs / Mestrado / Geologia e Recursos Naturais / Mestre em Geociências

Ingeniero Civil Eléctrico / La matriz energética del Sistema Interconectado Central (SIC) está compuesta prioritariamente por medios de generación con base a combustibles fósiles y grandes centrales de generación hidráulica. El Gobierno de Chile decidió impulsar el desarrollo de proyectos de generación en base a Energías Renovables No Convencionales (ERNC) [1]. Este desafío incorpora el desarrollo de proyectos hidráulicos de pequeñas unidades hidráulicas de pasadas para generar energía, donde el país posee un gran potencial. En particular, en el Centro de Energía de la Universidad de Chile (CE-FCFM) se está desarrollando una central Micro Hidráulica de 10 kW, la que tiene la capacidad de operar de forma aislada o en sincronismo con la red. Esta central es manejada a través de una Interfaz Hombre Máquina (HMI, Human Machine Interface), y se comunica con el controlador principal de la central mediante protocolo serial RS232. El objetivo de este trabajo es mejorar la HMI existente de modo que presente los datos relevantes del sistema, además de permitir controlar la central de forma sencilla e intuitiva. Esta interfaz debe ser compatible con el esquema de estados y transiciones con el cual opera la central, el que debe ser flexibilizado y ordenado. Para este trabajo se utiliza el software de diseño de aplicaciones graficas QTcreator, que permite de manera sencilla implementar interfaces gráficas, mediante la utilización de objetos predefinidos y código fuente en C++. A su vez, para trabajar en el sistema de estados y transiciones, se utiliza Code Composer Studio, el cual permite programar el Procesador Digital de Señales que controla la central. Se logra crear una interfaz gráfica que cuenta con distintas pestañas en las que se pueden observar las variables relevantes del sistema (tensión, corrientes, potencia, etc.) y enviar órdenes de cambio de estados o modos de operación al controlador principal (Detenido, En Espera, Isla, Sincronizado, Red y Mantencion). Asimismo, se expanden los estados de operación y se reescribe la estructura del programa del controlador principal de forma que quede ordenado de manera secuencial. La solución es integrada y validada exhaustivamente en el prototipo de central micro hidráulica, donde asimismo, una serie de problemas de operación, componentes e interfaz son detectados y abordados sistemáticamente proponiendo soluciones en cada caso. Como trabajo futuro, se propone la implementación de un sistema de reinicio de la central micro hidráulica en caso de emergencia, como también la implementación de las protecciones contra fallas que puedan ocurrir en el sistema y la subsecuente integración de inteligencia en la central. También se propone implementar la sección de herramientas de la interfaz, y finalmente la interfaz misma para dispositivos móviles.

Ingeniero Civil / El presente Trabajo de Título, se refiere a la elaboración de un Plan de Alerta Temprana (PAT) solicitado por la Dirección General de Aguas (DGA) a la empresa Quiborax S.A., para el aprovechamiento de derechos de aguas de uso consuntivo para un pozo ubicado en el acuífero de la Parte baja del Río Lluta en la comuna de Arica, Región de Arica y Parinacota. Un PAT es un sistema de gestión, que mediante la medición de variables físicas caracteriza la respuesta del sistema acuífero y biótico al ejercicio de derechos de aprovechamiento, verificando que los parámetros de control tomados no se vean alterados. El objetivo del trabajo de título, es establecer las variables a controlar y como efectuar el seguimiento de ellas, contando con los elementos que permitan saber si se están respetando las condiciones impuestas por la DGA para el aprovechamiento de los derechos de agua otorgados y poder formular las medidas de corrección en caso de sobrepasar algún valor de control. La metodología corresponde a una revisión bibliográfica de los estudios realizados en la zona, la revisión crítica de la Guía Metodológica de Elaboración y Gestión de Planes de Alerta Temprana (DGA), una campaña de terreno para determinar las características de la zona, la elaboración de un modelo del acuífero en la zona de extracción y finalmente, elaborar el PAT para el pozo de extracción en estudio. Como resultado se generará la información necesaria para determinar el comportamiento sin explotación del sistema, la definición de las variables de control durante la explotación del acuífero, el establecimiento de niveles de umbrales para cada una de las variables a controlar, junto con las acciones que se deberán tomar en caso que algún nivel de acción, correspondientes a los parámetros de control, sea sobrepasado.