Neste trabalho foi desenvolvido um ferramental para prensagem hidráulica de esferóides de alumina baseado no processo de fabricação de tijolos de alumina e placas cerâmicas para revestimento, pois até a realização deste, o processo conhecido no mercado para a produção de esferas de alumina, era através da prensagem conhecida como isostática. Estas esferas e esferóides tem o objetivo de servir como corpos moedores para as indústrias cerâmicas e de mineração para o beneficiamento de matérias primas fazendo a redução das partículas do material sólido, sendo que estas esferas e esferóides são introduzidas no interior de um equipamento chamado de moinho de bolas. Então, foi construído um mecanismo adaptativo que faz com que uma prensa hidráulica, que até o momento fazia apenas a compactação de material com formatos quadrados e retangulares com uma determinada espessura, possa produzir compactados com um formato esférico. O desenvolvimento se deu primeiramente na confecção de um modelo com uma cavidade de compactação obtido através de uma prensa hidráulica manual, sendo possível com esta obter-se esferóides para os testes laboratoriais de densidade aparente e de desgaste, sendo estas duas as principais premissas para o bom desempenho destes corpos moedores nos interiores dos moinhos de desagregação de matéria prima. Com os resultados de densidade aparente e de desgaste que foram alcançados com os esferóides produzidos a partir do modelo de uma cavidade, foi possível construir um protótipo do ferramental, só que agora com oito cavidades de compactação, e foi instalado este protótipo em uma prensa hidráulica automática para verificar se o seu desempenho em real situação de produção industrial, conseguia-se os mesmos resultados obtidos com o modelo de uma cavidade. Com isso, constatou-se a viabilidade da utilização do método proposto do ferramental para a prensagem hidráulica de esferóides de alumina, considerando que todos os ensaios experimentais e industriais realizados, se comportaram com igualdade ou superioridade às esferas produzidas no método tradicional que é através da prensagem isostática. / This paper describes a work where a tool for hydraulic pressing of spheroids made of alumina was developed based on the process of making bricks and making ceramic boards for covering. This work was carried on because so far, the known process in the market for production of spheres made of alumina was through a pressing known as isostatic. These spheres and spheroids have the function to serve as grinder bodies in the ceramic and mining industries for the improvement of raw material resulting in the reduction of particles of the solid material, that is, these spheres and spheroids are put inside an equipment called balls mill. So, an adaptive mechanism was built to make the hydraulic press, which so far performed only the compaction of material of square and rectangle shapes with a determined thickness, producing compacted ones of a spherical shape. At first, the development started with the construction of a model containing one cavity of compaction obtained through a manual hydraulic press, which provided spheroids for the lab tests of ostensible density and abrasion, which are considered the main premises for the good performance of these grinding bodies inside the mills for dissolution of raw material. With the effects as of density apparent and as of wear and tear than it is to have been ranging with the spheroids produced from the template from a crevice, and compared with the values of the balls manufacture traditionally , he went feasible assembly um target system from the tool was built containing not one, but eight cavities of compaction and it was installed inside an automatic hydraulic press to verify if its performance in real situation of industrial production, could reach the same results obtained with the model with one cavity. By doing that, the viability of the use of the tool proposed method for hydraulic pressing of spheroids made by alumina was proved, taking to account that all the experimental and industrial tests performed behaved equally as, or superiorly than the spheres produced in the traditional method, which is through isostatic pressing.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-28T12:33:09Z No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 661799 bytes, checksum: 7e4107528984320d098463a9f68c3881 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-28T12:33:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.PDF: 661799 bytes, checksum: 7e4107528984320d098463a9f68c3881 (MD5) Previous issue date: 2001-02-22 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho, foi desenvolvida e implementada em software uma metodologia para obter as coordenadas de pontos sobre cerca de 4500 curvas características de bombas centrífugas, a partir de suas imagens digitalizadas. Foram determinados modelos de equações analíticas para representar, de forma precisa e generalizada, as curvas características de bombas centrífugas. As curvas de altura manométrica e de potência, em função, da vazão, foram representadas por polinômios com graus até sete. Cada curva de isorendimento foi representada por uma ou mais curvas Bézier cúbicas e a superfície de rendimento hidráulico foi modelada de forma precisa e irrestrita, utilizando-se o método de interpolação de Hardy. O funcionamento de bombas associadas em série e em paralelo foi analisado sob o aspecto analítico e a determinação da curva da associação pode ser feita com os algoritmos propostos para cada caso. Para simular o ponto de trabalho de bombas operando em pequenas redes de condutos, desenvolveu-se um algoritmo baseado na solução de um sistema de equações não linear utilizando o método de Newton. / In this study, a generic methodology was developed and implemented in software in order to obtain the point coordinates upon approximately 4500 characteristic curves of centrifugal pumps from their images digitalized by scanner. A number of analytic equation models were determined to general and accurately represent the characteristic curves of the centrifugal pumps. The manometric height curves and the power curves, as a function of flow rate, were represented by polynomials with degrees up to seven. Each isoefficiency curve was represented by one or more Béziers cubic curves and the hydraulic efficiency surface was unrestricted and precisely modeled, by using the Hardy's interpolation method. The operation of pumps associated in series and parallel were analytically analyzed and the determination of the association curve might be made with the algorithms proposed for each case. To simulate the operation point of the pumps working in small conduct nets, an algorithm was developed based on solution of a non-linear equation system by using the Newton's method.

Ingeniera Civil / En Chile, un país con alta actividad tectónica, el diseño sísmico de edificios y obras industriales cobra gran relevancia, y está normado. Sin embargo, algunas estructuras portuarias, tales como rompeolas, generalmente no se verifican sísmicamente, al no considerar las cargas sísmicas como dominantes. No obstante, la literatura entrega registros de evidencia de rompeolas con daño debido a eventos sísmicos, mencionando desmoronamiento de la coraza, asentamientos; y principalmente, falla de talud y deslizamientos superficiales. Lo anterior, sumado a que se prevé un crecimiento de infraestructura portuaria sostenido en nuestro país, motiva la propuesta de una metodología de análisis sísmico para rompeolas. Específicamente de talud tipo escollera, el más utilizado tanto en Chile como en el extranjero. La propuesta metodológica consiste en un análisis sísmico pseudo-estático, en que se considera la interacción entre estructura, suelo y agua. Esto se traduce en una serie de esfuerzos actuando de manera conjunta. Dos modos de falla son abordados, el desplazamiento horizontal del rompeolas y el deslizamiento superficial de talud. Se define un criterio de estabilidad para ambos; un factor de seguridad de 1,1[-]. De no ser cumplido, el rompeolas es inestable sísmicamente. La inestabilidad, sin embargo, no implica necesariamente un daño significativo, por lo que la propuesta continúa con un análisis de desplazamientos para los casos no satisfactorios. Esto según el Método de Newmark, utilizando registros sísmicos reales. El criterio de aceptación es alcanzar deformaciones menores a 100[cm] para desplazamiento horizontal, y 0,5D y 0,75D para deslizamientos de talud (D: diámetro característico elemento de coraza). La propuesta metodológica es aplicada en rompeolas de talud tipo escollera construidos en Chile. Incluye el análisis a un rompeolas extenso, con las características que se esperan para los futuros proyectos portuarios. Se analiza y discute tanto la propuesta como los resultados obtenidos en los ejemplos. Para esta primera aproximación, los resultados obtenidos son satisfactorios, invitando a continuar con la investigación sobre comportamiento sísmico de rompeolas.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Realiza los cálculos para verificar la estabilidad de la represa Marcacocha y deslizamiento de la estructura bajo el método clásico y el criterio técnico P.E.T. (Presa Elemental Triangular). Para aumentar la estabilidad y seguridad de la estructura se plantea una alternativa de solución, un modelo de contrafuerte que cumplirá con los reglamentos establecidos en la construcción de represas. / Trabajo de suficiencia profesional

En la presente tesis se presenta el desarrollo de un Sistema de Detección de Fallas para una Bomba Centrifuga, que se basara en el método del análisis vibracional Los trabajos realizados incluyen el estudio de funcionamiento de la bomba centrifuga, la elección del método de detección de fallas y el diseño del Sistema de Diagnostico de Fallas que permita conocer el estado diseñado en la bomba centrifuga en la Planta Intercambiador de Calor, donde se realizan las pruebas. El sistema de Diagnostico de Fallas para la Bomba Centrifuga desarrollado, detecta de manera correcta, fallas de desalineamiento en las bombas centrifugas estudiadas. / Tesis

El tema del calentamiento global es un gran debate entre políticos, científicos, la industria y la sociedad en general. Se discute desde su existencia hasta su severidad, sus potenciales causas, así como sus efectos en los sistemas globales tales como el clima, la ecología y particularmente en la vida de las personas. En este contexto, es indiscutible que las emisiones de dióxido de carbono y otras que intensifican el efecto invernadero han aumentado dramáticamente, a la par de nuestro consumo energético. Para revertir esta situación, por un lado, es impostergable el desarrollo de tecnologías que permitan aprovechar fuentes de energía renovable como la fluvial o la marítima que, por cierto, son abundantes en el Perú y, por otro, la utilización de materiales reciclados se hace cada vez más exigente para contribuir con el cuidado del medio ambiente. Una aplicación que sintetiza ambas soluciones, es la fabricación de rodetes de turbinas con materiales reciclados de bajo peso para garantizar el aprovechamiento eficiente de la energía de los ríos y mares. El objetivo de este trabajo es el diseño de una turbina de corriente libre tipo propeller utilizando plásticos reciclados reforzados con madera recuperada. El diseño de la turbina propeller realizado en el presente trabajo comprende las siguientes etapas: En primer lugar, se identificaron los parámetros necesarios para el diseño. Luego de un análisis energético, se procedió a realizar el dimensionamiento inicial del rotor de la turbina y mediante un análisis mecánico se determina el diseño final de la geometría y los materiales de los álabes. A continuación se diseñan los demás componentes y accesorios de la turbina. Por último, se realizan los planos y costos de fabricación. Se ha diseñado una turbina tipo propeller de eje inclinado a 30° con el plano horizontal, 2m de diámetro y tres álabes con perfil NACA 4412 en su sección transversal; capaz de desarrollar una potencia máxima en el eje de 1,1 kW. Para el diseño de los álabes se ha considerado que éstos serán fabricados en dos etapas: inicialmente el núcleo de los álabes se obtendrá por moldeo de un material compuesto de matriz de polipropileno reciclado reforzado con partículas de madera capirona recuperada y, finalmente, recubiertas con dos capas de material compuesto de fibra de vidrio y resina poliéster; reduciendo considerablemente los costos y tiempos de fabricación en comparación a los álabes fabricados en su totalidad con este último material compuesto. / Tesis

La presente tesis trata del estudio de un tipo en particular de turbinas hidráulicas que viene a ser la turbina axial semi Kaplan tubular que consiste en un diseño especial que usa un rodete Kaplan de álabes fijos al cual se antepone un distribuidor axial, también de álabes fijos, ambos montados en una carcasa cilíndrica, prescindiendo así de la carcasa espiral. Inmediatamente al conjunto anterior se le instalará un tubo de aspiración recto o acodado según sea el caso. De este modo el flujo discurre paralelo al eje sin mayores cambios de dirección lográndose así un ahorro de espacio y también de costos civiles, de materiales y de fabricación. / Tesis

En el Perú el 24% de la población nacional carece de acceso al servicio eléctrico; esto significa que alrededor de 6.5 millones de peruanos permanecen al margen del desarrollo y la modernidad. En el sector rural la situación es más grave pues solamente un 32% posee suministro eléctrico. La electrificación rural en el país se viene desarrollando, en base a los Pequeños Sistemas Eléctricos; a la extensión de las Líneas de Transmisión y Subestaciones asociadas a la construcción de Pequeñas Centrales Hidroeléctricas. Se presenta el diseño de un grupo hidráulico utilizando una turbina Michell Banki de 8 a 20 kW de potencia para ser instalado en diversas localidades de la zona rural del país. El trabajo ha abarcado el diseño de un grupo de generación para el rango de potencias establecido incluyendo el diseño de la turbina, el sistema de transmisión para la transformación de energía mecánica a eléctrica, la selección del generador eléctrico y los instrumentos de control, además de la confección de la carta de trabajo de la turbina y los manuales de uso, instalación y mantenimiento. El grupo se encuentra diseñado para operar a 1800 revoluciones por minuto, con un caudal de diseño de 85.8 l/s y un salto neto necesario de 45.9 metros. El rotor esta compuesto por 24 álabes con un diámetro exterior de 149 milímetros y un ancho de 160 milímetros. Para regulación del caudal de entrada y con ello de la potencia de salida cuenta con un álabe directriz ubicado en el inyector de la turbina y regulable a través de una manivela exterior. La turbina estará conectada a un motor asíncrono trifásico de 4 polos operando como generador. Se podría hacer un paralelo entre este equipo y un grupo electrógeno. Mientras que en la parte técnica no se observará gran diferencia si la habrá en la parte económica, pues si bien el grupo hidroenergético presenta una inversión inicial mucho mayor que la del grupo electrógeno, prácticamente no tiene costo de operación. Por lo que para proyectos a largo plazo se presenta como una excelente opción. El costo del proyecto esta alrededor de los US$ 42 000 sin incluir el impuesto general a las ventas. El equipo en cuestión será capaz de trabajar en una amplia zona de trabajo. Pudiendo operar en múltiples combinaciones de salto y caudal que cumplan con la relación que se muestra en el desarrollo del trabajo. Con esto se logra un equipo con una alta flexibilidad de utilización. Con ello es posible tener una producción en masa de este equipo y destinarlo a ser utilizado en la electrificación de pequeños poblados en zonas alejadas del país que se ajusten a los requerimientos de caudal y salto neto del equipo. Con esto se logra también un equipo estandarizado y con ello bajar costos de reparación y de repuestos, además de tener técnicos especializados en el equipo. / Tesis

A análise de transientes hidráulicos em sistemas de bombeamento deve ser realizada já nos estudos de concepção, mesmo que simplificadamente, para assegurar a viabilidade técnica e econômica dos sistemas nas etapas posteriores dos estudos, com maior nível de detalhe. A magnitude dos transientes hidráulicos depende das características do sistema, dentre as quais se destaca o material dos condutos. Conhecendo-se as pressões extremas ao longo do conduto, este poderá ser dimensionado com segurança para resistir aos esforços gerados pelos transientes ou poderão ser utilizados dispositivos de proteção, reduzindo os efeitos dos transientes. A melhor escolha deverá, portanto, se basear em critérios técnicos e econômicos. Essa dissertação tem como objetivo contribuir para o estabelecimento de parâmetros e critérios que auxiliem a escolha do material dos condutos forçados em sistemas de bombeamento, ao nível de estudo de concepção, considerando-se aspectos relativos aos transientes hidráulicos e econômicos. Para tanto, foram realizadas simulações computacionais com o software Allievi. Assim, foram apresentados gráficos com as envoltórias de cargas extremas, possibilitando-se estimar o comportamento dos transientes hidráulicos em sistemas similares aos estudados. Ainda, foram realizadas análises de sensibilidade quanto ao momento de inércia do conjunto motor-bomba, comprimento e diâmetro da adutora e se discutiu como cada uma dessas características influenciou os transientes hidráulicos. Os valores de oscilação de cargas ao longo das diferentes adutoras foram relacionados com parâmetros frequentemente utilizados em estudos de sistemas de geração de energia hidrelétrica para indicar a necessidade de proteção contra transientes. Verificou-se a aplicabilidade desses parâmetros como indicadores da necessidade de proteção também em sistemas de bombeamento e, com base nesses parâmetros, propôs-se uma metodologia para estimar as envoltórias de cargas piezométricas extremas ao longo da adutora. Após, foram feitas novas simulações com os dispositivos de proteção, permitindo-se elencar soluções tecnicamente viáveis para os sistemas estudados. Ao final, para estabelecer critérios técnicos e econômicos, foram geradas curvas de custos para as adutoras de diferentes materiais e dispositivos de proteção e foram elencadas as melhores alternativas para os sistemas. Concluiu-se que o uso de dispositivos de proteção apresenta grande potencial de aplicação com vistas à redução dos custos de implantação de sistemas de bombeamento. / It is essential to analyze hydraulic transients in pumping systems already in concept design stage, even in a simplified way, to ensure its technical and economic feasibility throughout the next project stages, when there is a higher level of detailing. Hydraulic transient magnitude depends on the characteristics of the system, among which the material of the pipes stands out. By knowing the extremes pressures along the pipe, it can be safely design to withstand the stresses generated in the transient flow or protection devices may be used, reducing the effects of the transients. The best option should therefore to be based on technical and economic criteria. This dissertation aims to contribute on the establishment of parameters and criteria to support the pipe material selection in pumping systems concept design by considering aspects related to hydraulic transients and economic analysis. So, for the characterization of the unsteady flow pressure profile it has been done unsteady flow simulations by using the Allievi software. There was presented graphics with extrema head profiles to make possible to estimate the hydraulic transient behavior in pumping systems. Additionally, it has been done sensitivity analysis of the combined polar moment of inertia of motor and pump and of the pipe diameter and length. Thus, it was discussed how each of these information influenced hydraulic transient. The head oscillation values along different pipes were associated to parameters frequently used in studies of hydropower generation systems to indicate the need for protection against transients. It was verified that these parameters can be used to indicate the need of protection also in pumping systems studies and based on this it had been proposed a new simplified method to estimate extrema head profiles along the pipe. After that, new simulations were made with protection devices allowing the identification of technically feasible solutions for both studied systems. In order to establish technical and economic criteria, cost curves were generated for different pipe materials and protection devices and the best alternatives for each system were listed based on these criteria. So, it has been concluded that the use of a protection device presents a great potential to reducing pumping systems implantation costs.

El diseño del sistema regulador de velocidad es una característica fundamental en las mini centrales hidroeléctricas, debido que al transcurrir el tiempo la demanda de la comunidad, donde está ubicada la mini central, va en aumento en función al crecimiento de la población. Es por eso que el mejoramiento de la eficiencia de las centrales hidroeléctricas es un factor importante, para satisfacer la demanda y mejorar la calidad de energía que se entrega a la comunidad. El presente informe presenta el diseño de un sistema de control de velocidad de una turbina Pelton en la central hidroeléctrica Buenos Aires Niepos usando algoritmo PI digital a través de la herramienta informática Matlab. El proceso de diseño de este modelo abordará desde la información de la ficha técnica hasta la obtención de parámetros necesarios para el diseño. Se realiza en primer lugar la obtención de parámetros para el cálculo del diámetro de la válvula , un vez hallado, se procede a plantear un modelo cascada de la central hidroeléctrica de Buenos Aires Niepos, una vez planteado el modelo se dará lugar a las ecuaciones de transferencias tanto en el servomotor, turbina y generador; y se procederá al desarrollo de la arquitectura del diseño del controlador , en esta etapa se emplea el Matlab para simular y comprobar el comportamiento del diseño y una vez desarrollado se pasará al cálculo de los parámetros del controlador PI (Controlador Proporcional-Integral ) digital. Los cálculos se realizarán mediante hojas de cálculo de Excel, se procederá a evaluar el modelo de la central hidroeléctrica, mediante Matlab, para obtener los parámetros para el algoritmo PI (Controlador Proporcional-Integral) digital. De esta manera concluir con el diseño final del sistema. / Tesis