El presente trabajo de investigación consiste en la descripción de resultados de algunos estudios de inundaciones o identificación de zonas inundables que han usado softwares de modelamiento hidráulico. Para ello, se tomarán como base tesis o artículos, ya sea del ámbito nacional o internacional que se han sido presentadas dentro de los años 2017-2019. Asimismo, las variables analizadas son los datos que se han tomados en cuenta para cada estudio, tanto caudales máximos como períodos de retorno; los métodos o programas de análisis hidrológico y los softwares utilizados en el modelamiento hidráulico. Además, se tomará en cuenta los resultados obtenidos en cada estudio y las medidas de prevención sugeridas.

Este proyecto presenta una alternativa económica, versátil y de bajo impacto ambiental para la generación de electricidad. Se trata de un grupo hidroenergético de 40 kW de potencia empleando una turbina Michell Banki el cual forma parte del proyecto de Desarrollo de Grupos Hidroenergéticos de hasta 500 kW promovido por el Área de Energía de la Pontificia Unversidad Católica del Perú. Se realizó el diseño hidráulico de la turbina de acuerdo a las formulaciones planteadas por Donat Banki y la a teoría de Turbomáquinas. Las características nominales de la turbina diseñada son las siguientes: 40kW de potencia eléctrica, velocidad de rotación de 600 rpm, 70% de eficiencia, velocidad específica de la turbina de Ns de 80, salto neto de 22,5 m y caudal de diseño de 0,28 m3/s. La zona de trabajo que abarca es: salto de 10 a 55 metros, caudal de 0,07 a 0,28 m3/s. Se propone la posibilidad de emplazar el grupo hidroenergético en la P.C.H. Porotongo en el departamento de San Martín. Se seleccionó un motor/generador síncrono de 45 kW de potencia y 1775 rpm. Se optó por un sistema de transmisión indirecta por medio de poleas y fajas debido a la diferencia en las velocidades de rotación entre los ejes del generador y el motor. Se implementó el algoritmo para el dimensionamiento de los principales componentes de la turbina Michell Banki en el programa Matlab cuyos datos de entrada deberán ser el número de álabes y la potencia mecánica. Se obtienen las dimensiones del rotor, el inyector, las velocidades del chorro y las características nominales de la turbina como caudal, salto y velocidad de rotación. El costo de fabricación del grupo hidroenergético de 40 kW de potencia empleando una turbina Michell Banki es de aproximadamente S/. 21 950.

El presente trabajo de tesis desarrollado en cuatro capítulos, tiene como objetivo principal el empleo de las técnicas estadísticas de regionalización hidrológica para predecir los caudales medios mensuales a partir de definir una correlación con sus parámetros geomorfológicos, aplicados a una cuenca peruana. El primer capítulo presenta la introducción, el objetivo principal y los objetivos específicos del presente trabajo. El segundo capítulo presenta el marco teórico del presente estudio. La primera parte presenta la definición de los Sistemas de Información Geográfica, siendo una herramienta fundamental en este trabajo, y la definición de los principales parámetros geomorfológicos de una cuenca. La segunda parte se enfoca en el tratamiento de los datos relativos a los caudales a través de la descripción de los caudales medios diarios, mensuales, anuales y naturales. Además de, presentar los regímenes hidrológicos típicos en los ríos. Finalmente, en la tercera parte, se muestra la descripción del procesamiento estadístico de correlación y de regresión simple y múltiple como modelo de regionalización empleado en la presente tesis. A lo largo del tercer capítulo se presenta el desarrollo del estudio. La primera parte de este capítulo muestra la descripción de la zona de estudio a través de la localización, aspectos de fisiografía, hidrografía y climatología de la zona de estudio. La segunda parte presenta el estado de arte referido al presente estudio. Por otro lado, a lo largo de la tercera parte, se presenta los resultados de las características geomorfológicas de las cuencas hidrográficas correspondientes y el entorno de aplicación del programa empleado Quantum GIS 2.6.0. Mientras que, en la cuarta parte se detalla la ubicación geográfica de la red hidrométrica empleada. Finalmente, en la quinta parte, se presenta el tratamiento del análisis de regionalización mediante la técnica estadística de correlación y de regresión simple y múltiple. En esta parte, los resultados obtenidos muestran a la variable dependiente que comprende al caudal y las variables independientes pueden ser algunos parámetros geomorfológicos como el área, la longitud del cauce principal o la altitud media de la cuenca. Las conclusiones y recomendaciones de los resultados de los procedimientos estadísticos se presentan en el cuarto capítulo.

El presente trabajo está dedicado al análisis de la estructura y de los movimientos que realizan las máquinas excavadoras, centrándose en el diseño de un Brazo Excavador de tamaño compacto así como la selección del Sistema Hidráulico y sus componentes. Estas máquinas son encontradas en el mercado pero la variación que se presenta es que el Brazo Excavador diseñado puede ubicarse y fijarse sobre cualquier estructura que pueda soportarlo ya que está habilitado para ello, además que puede desplazársele con mucha facilidad por su bajo peso. El método utilizado para el presente diseño es analizar la estructura de forma estática y de esta manera dimensionar y seleccionar los materiales óptimos tomando siempre en consideración no sobredimensionarla manteniendo factores de seguridad suficientes para este tipo de maquinaria que estará sometida a un trabajo exigente y a golpes durante su función.

En este trabajo se desarrolla el modelo dinámico de un actuador hidráulico de doble efecto de la marca Fluidtek, el cual forma parte importante del simulador de marcha normal que se desarrolla en la Pontifica Universidad Católica del Perú. Asimismo, se muestra el comportamiento dinámico del actuador por medio de simulaciones ejecutadas en MatLab, para lo cual se desarrolló el algoritmo correspondiente. En primer lugar se identificaron los parámetros que caracterizan el modelo dinámico del actuador hidráulico, definiendo como variable de entrada la presión hidráulica del fluido y como variable de salida el desplazamiento del vástago. El modelo matemático se obtuvo planteando las condiciones de equilibrio correspondientes a los fenómenos físicos presentes en el accionamiento del actuador. Algunos parámetros del modelo se obtuvieron revisando la información técnica del fabricante, mientras que otros fueron obtenidos por medición y experimentación (coeficiente de fricción dinámica) y de la literatura técnica (módulo de Bulk). Los resultados obtenidos indican que el comportamiento del actuador presenta un error en estado estacionario, lo cual produce imprecisión en la señal de salida, por lo que es necesario tomar acciones de control al respecto. Sin embargo, las gráficas muestran que la simulación en el computador asemeja a lo observado en el banco de pruebas. De esta manera, se concluye que el modelo matemático obtenido describe adecuadamente al actuador.

Se optimizará una red de alcantarillado pluvial dada, ubicada en la ciudad de Tumbes, localidad que se ha elegido por estar en zona de influencia del fenómeno El Niño, tomando en cuenta: - Las restricciones existentes, en este caso dadas por el Reglamento Nacional. - Los parámetros hidráulicos de acuerdo al tipo de material elegido y la geometría de los conductos. - La intensidad de la lluvia de diseño - Los caudales de escorrentía variables en el tiempo y con valor máximo calculado con el método Racional.

Actualmente la minería es una de las actividades productivas que genera mayor movimiento económico en el país, de tal forma que la maquinaria inmersa en este rubro es fundamental. El sistema hidráulico dentro de los diferentes tipos de maquinaria pesada, es el principal encargado del movimiento de grandes cargas, siendo la bomba una de las partes más importantes y de la cual depende el desempeño general de la máquina. Las bombas de pistones axiales son comúnmente utilizadas en los sistemas hidráulicos de dirección y de movimiento de implementos (cilindros hidráulicos), además suelen tener integrado un sistema de control de sensado de carga. Después de todo servicio de mantenimiento a estas bombas, se requiere una prueba de verificación para garantizar su correcto funcionamiento y no exista ningún problema cuando se encuentre trabajando en campo, ya que podría afectar económicamente a la entidad a cargo de la máquina y/o físicamente al personal. El objetivo principal de esta tesis es realizar el diseño de un banco de pruebas para bombas de pistones axiales con sensor de carga de hasta 140 cc/rev, de tal forma que sea factible económicamente para el medio local. En primer lugar, se procedió a investigar el estado del arte del banco, el principio de funcionamiento básico de este tipo de bombas y los parámetros fundamentales de medición. Luego, se aplica la metodología del diseño, para poder obtener un proyecto definitivo. En base a este proyecto, se procede a realizar la selección de componentes hidráulicos y de potencia, para luego proceder con el diseño estructural y finalmente, un estimado de costos. El banco de pruebas diseñado requiere 252 kW de potencia en su pico de presión, esta será suministrada por un motor de combustión interna, el cual acciona un sistema de transmisión hidrostática encargado de manejar el sentido del torque y transmitir potencia a la bomba de prueba. Además, se tiene un bloque de válvulas que tiene comunicación con todos los equipos hidráulicos, incluyendo un panel de instrumentación por el lado lateral del banco, el cual posee los equipos necesarios para poder obtener todos los parámetros de prueba.

En el presente trabajo de tesis se desarrolla un balance hídrico de la laguna Parón, localizada en la provincia de Huaylas, departamento de Ancash. Esta laguna se encuentra en el Parque Nacional Huascarán (Área Natural Protegida) y en la cuenca hidrográfica del río Santa. La laguna Parón tiene un origen de tipo glaciar, por ese motivo se toma en consideración aspectos de los glaciares. Así mismo, al conocerse estudios realizados en la Cordillera Blanca que indican que el calentamiento global afecta directamente a las lagunas de origen glaciar, como es el caso de la laguna Parón, se consideró a este factor en el balance hídrico. Para incluir los aspectos antes mencionados, se decide plantear el balance hídrico en tres escenarios de aprovechamiento. El primer escenario, denominado “escenario actual 2010”, situado en el año 2010, en este se realiza un balance hídrico mes a mes; el segundo, denominado “escenario 2030”, situado en el año 2030, en el que se realiza un balance hídrico anual, finalmente, el tercer escenario se denomina “escenario 2090”, situado en el año 2090, en el que se realiza un balance hídrico mes a mes. Los tres escenarios se desarrollan en un Sistema de Información Geográfica (SIG). Se ha considerado a la micro cuenca Parón como el área aportante a la laguna del mismo nombre. Los parámetros considerados en el balance hídrico fueron: La precipitación sobre la laguna, la escorrentía (diferenciada como escorrentía glaciar y escorrentía no glaciar) y la evaporación sobre la laguna. Se presenta el balance hídrico de la laguna Parón como propuesta para el aprovechamiento sostenible de sus recursos hídricos en el contexto actual del calentamiento global. Es importante resaltar que el presente trabajo ha sido compartido con la población local, a través de talleres de capacitación en los que se trataron conceptos como ciclo hidrológico, cuenca hidrográfica, balance hídrico, calentamiento global, entre otros.

Como una alternativa de solución a la creciente demanda de materiales de construcción de bajo costo, generada por el crecimiento demográfico en las principales ciudades del país, se ha investigado previamente en la PUCP un material compuesto de cemento, papel reciclado, quitosano y fibra de sisal. Este material denominado fibrocemento posee propiedades adecuadas para la fabricación de paneles y calaminas de bajo costo, por lo que la producción de éstas permitiría la construcción de viviendas económicas. En esta línea de investigación, se ha previsto el desarrollo de una planta piloto para la fabricación de calaminas, dentro de la cual, una de las etapas finales de producción consiste en el prensado del fibrocemento para maximizar su resistencia. En este sentido, el objetivo de la presente tesis es diseñar una prensa hidráulica de 100 toneladas para la fabricación de calaminas según las normas NTP-ISO 9933, con la intención de evaluar las propiedades de dichas calaminas como paso previo a su producción en serie. La metodología utilizada para el diseño de dicha prensa se puede resumir en las siguientes etapas: i) Estudio del estado de la tecnología y definición de los parámetros requeridos para el diseño; ii) elaboración de una “lista de exigencias” que cuantifica los diversos aspectos que se deben cumplir al realizar el diseño, tales como la función del equipo, los materiales, la geometría, la rigidez, cargas, fuentes de energía, entre otros; iii) cálculo estructural y diseño del equipo; iv) selección de componentes hidráulicos del mismo y, finalmente, v) se han elaborado los planos de fabricación, así como el costeo y planificación de recursos para su fabricación e implementación. Como resultado, se ha diseñado una prensa hidráulica adecuada para la fabricación de calaminas de fibrocemento según las normas NTP-ISO 9933, cuyas especificaciones principales son: 100 toneladas de capacidad; 550 mm de carrera disponible; dimensiones generales de 1500 x 1700 x 2700 mm; mesa de trabajo de 1370 x 670 mm y 0,3 mm de deflexión máxima (con carga nominal); unidad de presión de 200 bar nominal, 240 bar máximo y 50 litros/min de caudal máximo; motor eléctrico de 15 KW (20 HP) y 1710 rpm y, por último, costo total de fabricación de S/. 70 000.00 aproximadamente.

El presente trabajo de investigación tiene la finalidad de realizar el estudio de un equipo underground lanzador de concreto marca Normet con fines de aumentar su disponibilidad mecánica. Para ello se plantea evaluar posibles fallas en el sistema de lanzado de concreto y realizar modificaciones al sistema original, el alcance del trabajo se basa en modificaciones mecánicas y, al mismo tiempo, variaciones de componentes en el sistema hidráulico del equipo para la empresa Robocon S.A., el cual garantizará la continuidad de las operaciones, y cumplir con las metas y objetivos con respecto a las cantidades de metros cúbicos proyectados. El estudio inicia con la identificación de los principales sistemas del lanzador Normet. A continuación, se analiza el sistema de lanzado de concreto, el cual se divide en tres aspectos principales: hidráulico, operacional y diferencias con respecto a otras marcas. Luego, la aplicación de la Metodología de Diagnostico Caterpillar para determinar el desplazamiento entre los componentes del cilindro de selección ubicado en el sistema de lanzado de concreto, como la causa raíz de las fallas detectadas. Finalmente, se propone tres modificaciones para solucionar la problemática, en primer lugar, el cambio del perfil de rosca ACME con las tolerancias según norma AISI/ASME, en segundo lugar, el modo de sujeción axial de la horquilla en el cilindro de selección y, finalmente, el ajuste con las tolerancias del ensamble pin-bocina en el mismo cilindro.