O presente trabalho tem por objetivo modelar, simular e analisar um sistema hidráulico para uma aeronave comercial regional. Para isso, ée considerado o comportamento do avião em algumas situações distintas de vôo, como falha de uma bomba principal, atuação do acumulador, utilização da "unidade de transferência de potência" e diferentes condições de temperatura. Desta forma, ée efetuada a formulação matemática dos diversos componentes do sistema através das equações da Mecânica e da Hidráulica e em seguida, modelado pelo método de Grafo de Ligações, o que permitiu uma visão completa do funcionamento do mesmo. A partir deste modelo e por meio da plataforma AMESim ée possível desenvolver um outro modelo semelhante, simulando para as condições acima. Por fim, são feitas verificações de como o sistema se comporta.

Este trabalho documenta o estudo de uma servoválvula eletro-hidráulica de aplicação em sistemas de comando de vôo de aeronaves, para a construção do conhecimento necessário na síntese de sistemas detecção e isolamento de falhas baseados em modelo. O estudo compreende a análise do funcionamento e o levantamento do envelope normal de operação da servoválvula eletro-hidráulica em malha aberta e fechada, através de sua modelagem matemática e simulação. Compreende também o estudo das principais falhas às quais o componente está sujeito e a análise da influência destas na resposta dinâmica da servoválvula. Por fim, as falhas estudadas são modeladas linearmente possibilitando a aplicação da teoria de controle linear na síntese de monitores para detecção e isolamento de falhas.

The present work is a study of the effects of air in hydraulic control system. The study is based on models of: the mixture of air with hydraulic fluid, the servo hydraulic control system and experimental identification. The air mixture model is to evaluate the impact on the fluid properties, the hydraulic system';s one is to assess the impact of changes in the fluid properties in the system performance and identification to estimate the amount of air in the system.

Atualmente, normas regulamentadoras cada vez mais restritivas são impostas com o intuito de reduzir a poluição do ar, o que impulsionou a busca dos fabricantes de motores diesel por novas abordagens e soluções tecnológicas capazes de reduzir os níveis de emissões de seus produtos. Neste contexto, o desenvolvimento de um sistema de arrefecimento automotivo mais eficiente é benéfico na redução de emissões e na melhora da economia de combustível. Dentre os componentes que compõem o sistema de arrefecimento, a bomba de água contribui em grande parte para as perdas do sistema como um todo. Assim, o presente trabalho visa investigar o desempenho de uma bomba de arrefecimento automotivo utilizando uma ferramenta de Computational Fluid Dynamics (CFD). Um modelo CAD da bomba de água foi construído com todos os detalhes requeridos para a simulação confiável. O escoamento através da bomba foi numericamente simulado empregando a técnica de volumes-finitos para resolver as equações que modelam o escoamento para um referencial não-inercial. Geralmente, partes móveis geram problemas transitórios, no entanto, visto de um referencial rotativo o escoamento através das partes móveis pode ser simulado como em regime permanente. O sistema de equações discretizadas para a pressão e as componentes de velocidade foram resolvidas utilizando o algoritmo SIMPLE. Resultados numéricos e dados experimentais foram comparados para diferentes vazões volumétricas. Após a solução numérica, o pós-processamento foi utilizado para averiguar o escoamento através da bomba e os mecanismos que influenciam em seu desempenho. Os resultados sugerem que o escoamento através da bomba pode ser representado através da ferramenta CFD, possibilitando verificar qualitativamente e quantitativamente o comportamento do escoamento e os mecanismos que afetam o desempenho da bomba de arrefecimento.

Neste trabalho foi avaliado, com o auxílio de um equipamento de monitoramento contínuo da floculação (EMCF), o comportamento dos flocos (formação, quebra e recrescimento) produzidos durante as etapas de coagulação e floculação do tratamento de águas de abastecimento. Os flocos foram submetidos a diversos gradientes de velocidade de quebra (1200, 1018, 913, 593, 543, 405, 353, 324, 287, 241, 210, 170, 143 e 101 s-1), valores típicos aos encontrados em filtros rápidos por gravidade; e também distintos tempos de quebra (5, 60 e 300 s). A água utilizada nos ensaios, com valor de turbidez próximo a 25 uT, foi preparada em laboratório a partir da adição de caulinita à água de um poço artesiano. Como agente coagulante foi utilizado sulfato de alumínio líquido isento de ferro (30 mg/L do produto comercial com teor de Al2O3 de 8,42%) em conjunto ou não com um polímero aniônico (0,05 mg/L); para o ajuste do pH de coagulação foi utilizado NaOH (6 mg/L). Pôde-se constatar que, os flocos, uma vez quebrados sobre distintos tempos e gradientes de velocidade, apresentaram diferentes potencialidades de recrescimento, sendo que, de maneira geral, quanto menor o valor dos gradientes de velocidade e tempos de quebra, maior foi a capacidade dos flocos alcançarem tamanho semelhante ao observado antes do evento de quebra. A aplicação conjunta do polímero e do sulfato de alumínio como agente coagulante aumentou significativamente a potencialidade do floco quebrado retornar ao seu tamanho original.

Neste trabalho é apresentada a análise do transitório hidráulico com a tensão de cisalhamento na parede do conduto forçado, tendo sido modelada por gradiente harmônico de pressão. É apresentada, também, a comparação dos resultados obtidos com a aplicação do método numérico de MacCormack com a utilização de fator de atrito em relação aos obtidos através da utilização de MacCormack com a introdução da tensão de cisalhamento modelada por gradiente harmônico de pressão, na análise de transitórios hidráulicos em condutos forçados. / This work presents the analysis of the Hydraulic Transient with wall shear stress on the pressurized flow modeled by harmonic Pressure Gradient. Appears also to compare results obtained with the application of the MacCormack numerical method with the use of friction factor with respect to those obtained through use of MacCormack with the introduction of wall shear stress on the pressurized flow modeled by harmonic Pressure Gradient in the analysis of hydraulic transients.

Existe al presente una rueda hidráulica en la PUCP que no está siendo aprovechada eficientemente. En uno de los extremos del eje tiene una bomba que se acciona con el giro y al otro lado del eje simplemente está apoyado en una chumacera. Este proyecto inicia cuando se descubrió el potencial de elaborar un mecanismo que permitiría utilizar el giro del extremo libre para almacenar energía. Actualmente, la energía producida por ese lado del eje estaba en completo desuso y a través de esta iniciativa esta energía se podrá aprovechar y utilizar de manera eficiente. El proyecto se empleará a través de un sistema de embrague que fue diseñado con este propósito ya que se quiere acoplar un generador mientras el eje esté girando. Se efectuó un análisis físico, estático, técnico y económico, finalmente se diseñó un procedimiento que cumplió con las obligaciones propuestas. Esto se logró siguiendo los siguientes pasos: un estudio extenso del estado del arte, estudio de las funciones principales del sistema, las alternativas viables, las evaluaciones técnicas, evaluaciones económicas, cálculos, proceso de selección, esquemas representativos, finalizando con un estudio del mercado peruano. De acuerdo al reto asumido inicialmente, y después de la investigación, el diseño, la elaboración de planos y las respectivas revisiones se puede decir que se logró obtener los resultados previstos con este sistema de embrague. El embrague soportará el torque entregado por la rueda hidráulica de 1kW de potencia y 2m de diámetro sin esforzar al operario, prometiendo que el trabajo será seguro, liviano, confiable y económico. De esta manera se puede concluir que se cumplieron las metas establecidas logrando superar este desafío. / Tesis

La tesis tiende a dar cuenta de los aspectos sociales y culturales que van acompañados a la elección de usuarios beneficiarios, instalación e implementación de agua y saneamiento básico y a sustentar el grado de beneficio real que tienen las poblaciones indígenas con el programa de Agua para todos, con el proyecto del Programa Nacional de Agua y Saneamiento Rural, PRONASAR del Ministerio de Vivienda y Construcción. Se ha podido constatar que la población objetivo del PRONASAR del Ministerio de. Vivienda y Construcción, está orientado fundamentalmente, a satisfacer la necesidades de agua potable y saneamiento al área indígena andina, en forma mayoritaria, porque los lugares escogidos para la instalación de los servicios de agua potable y alcantarillado que promueve ésta institución, se ubican en los lugares más pobres del país y por ende en el área andina, tanto rural como la urbana. Sin embargo existe una diferencia entre el área rural del interior, donde la población es predominantemente indígena y las pequeñas ciudades donde existe presencia indígena importante, aunque la población sea predominantemente mestiza. / Tesis

El estudio consiste en desarrollar todas las consideraciones hidrológicas e hidráulicas necesarias para proyectar una pequeña presa (h < 15 m.) de materiales sueltos (exceptuando solo laminación de avenidas, rotura de presa y obras conexas), situada en el distrito de Vilcanchos, Ayacucho. La tesis se enfoca en cabeceras de cuenca altoandinas, donde la calibración mediante información hidrométrica no es posible, y se tiene que tener especial precisión en la elección y cálculo del modelo de transformación elegido. En el primer capítulo se define el marco en el que se desarrolla la tesis, haciendo especial énfasis en las limitaciones actuales de la ingeniería hidrológica y el contexto de las pequeñas presas altoandinas en el país. En el segundo capítulo se procede a exponer las bases teóricas sobre las que se constituye la tesis, pasando por recapitular algunos conceptos básicos en ingeniería hidrológica, explicar la estructura y los parámetros descriptores del modelo mensual de transformación precipitación – escurrimiento de Témez, así como presentar los principales tópicos para el diseño hidráulico y balance hídrico en pequeñas presas de materiales sueltos. Prosiguiendo, se explican los factores que producen los fenómenos de erosión y depositación de sedimentos en embalses, así como las metodologías para su cálculo (USLE). Finalmente, se presentan fundamentos del geoprocesamiento en sistemas de información geográfica (GIS) para fines de ingeniería hidrológica, y modelamiento numérico de filtraciones y redes de flujo en presas. El tercer capítulo desarrolla los procedimientos necesarios en las distintas etapas para calcular y dimensionar la presa del caso de estudio. Se comienza con una breve descripción general del proyecto, para luego pasar a la caracterización de la cuenca Champaccocha mediante la definición de las distintas variables en el entorno, sea geomorfometría, geología, edafología, etc., y el análisis geofísico y estratigráfico. Más adelante, se procede con el procesamiento de datos meteorológicos, lo cual incluye un tratamiento estadístico mediante el análisis exploratorio de datos (AED) para descartar outliers, y corregir los datos por homogeneidad de la muestra. Continuando con el procedimiento, se ejecuta el completado de datos faltantes, y para finalizar este acápite se hallan las series representativas de precipitación y temperaturas de la cuenca. Posteriormente, se calcula la evapotranspiración potencial y se procede a simular el modelo de Témez. Una vez llegado a este punto, se inicia con el modelado BIM de la presa, con lo cual luego es posible ejecutar los apartados de cálculo de volumen muerto y modelamiento numérico bidimensional de redes de flujo con SEEP/W de Geostudio. Terminando el capítulo, se calculan los caudales ecológicos, se ejecuta el balance hídrico en la presa, y se analiza el nivel de impacto que genera el represamiento en la satisfacción de la demanda agrícola mediante un análisis de sensibilidad variando la cantidad de parcelas regadas y la altura de la presa. Por último, se realiza un pequeño acápite de vulnerabilidad ante el cambio climático, en el cual se evalúan las proyecciones hacia el año 2030. En el capítulo final, se plasman las principales reflexiones y conclusiones respecto al desarrollo de la tesis, así como recomendaciones que apoyan el desarrollo de futuras investigaciones en este amplio campo de estudio. / Tesis

O transiente hidráulico na adução de Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCH) é um importante tema de estudo para a correta escolha e dimensionamento das estruturas de amortecimento, que protegem o circuito adutor da variação abrupta da pressão interna causada pela variação na velocidade média do escoamento. Este trabalho propõe a utilização da hidrodinâmica computacional (CFD) para avaliar a oscilação de massa ou nível d\'água no interior da estrutura de proteção denominada Chaminé de Equilíbrio e comparar esses resultados com a solução teórica analítica, com os critérios de dimensionamento definidos em norma técnica e com os dados de medições experimentais. O problema foi modelado no software Ansys CFX que utiliza o método dos volumes finitos (MVF) para resolver os campos de velocidade e pressão do escoamento, tanto em regime permanente, quanto em regime transiente. Aplicando-se o modelo CFD proposto ao circuito hidráulico didático, os resultados foram validados com a formulação teórica e com as medições experimentais do nível d\'água na chaminé. O modelo foi aplicado num estudo de caso que consiste num circuito hidráulico de PCH. Os resultados da oscilação de massa no interior da chaminé para este estudo de caso confirmam o emprego da fluidodinâmica computacional para avaliar tais escoamentos em regime transitório. / The hydraulic transient in the circuit of Small Hydroelectric Power Plants (SHP) is an important study subject for the correct choice and design of damping structure which protects the conduit from an abrupt variation of the internal pressure caused by the changes in the average flow velocity. This work proposes the use of computational fluid dynamics (CFD) to evaluate the mass oscillation or water level inside the protection structure called Surge Tank and compares these results with theory, design criteria defined by the technical standard, and experimental data. The problem was modeling in Ansys CFX software that uses the finite volume method (FVM) to solve velocity and pressure flow fields, in both steady state and transient flow. The proposed model used in a hydraulic circuit led to results validation with experimental measurements of water level surge tank. For the proposed case study, the response of the numerical CFD simulation confirms the use of computational fluid dynamics to evaluate such transient flows.