Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Plantea el diseño de un sistema de climatización para una piscina temperada, ubicada en la ciudad de Lima, debido a que actualmente los diferentes centros recreacionales, clubes, hoteles, spas y otros centros cuentan con piscinas climatizadas en sus ambientes se ha visto la necesidad de establecer las condiciones mínimas de calidad, dimensionamientos, capacidades y criterios básicos para las instalaciones de dichos ambientes. Previamente al desarrollo del proyecto se establecen definiciones relacionadas con los sistemas de aire acondicionado, componentes y accesorios. A su vez se mencionan normas y recomendaciones importantes a seguir para el diseño. Se han realizado los cálculos de tasa de evaporación y se ha seleccionado un equipo especial tipo split y así como el diseño de la red de ductos de distribución del aire acondicionado de este proyecto. / Trabajo de suficiencia profesional

El documento digital no refiere asesor / Se lleva a cabo el diseño y cálculo de un condensador, que tiene la función de condensar un flujo interno de refrigerante R-134a desde vapor saturado hasta líquido saturado usando el recurso más asequible: aire ambiental. A criterio del diseñador, se elige un núcleo de banco de tubos sin aletas tomando como referencia un núcleo equivalente aleteado estudiado en referencias bibliográficas clásicas de intercambiadores de calor. Se aprecia también las condiciones para el diseño las cuales involucran datos de presión en el ingreso del refrigerante y área de instalación de intercambiador conocida (área frontal del arreglo de tubos). Se asumen valores iniciales para ciertas variables lo que deriva en un proceso de cálculo iterativo, en el cual debe verificarse si los valores inicialmente supuestos resultaron correctos o deben seguir reajustándose hasta que la variación iteración a iteración sea despreciable. El cálculo se repite para distintas condiciones de velocidad de ingreso de aire permitiendo estudiar el impacto que esta tiene en los diversos parámetros de salida del diseño. Para finalizar, se analizan los resultados obtenidos, permitiendo identificar la dimensión del intercambiador que se requerirá dependiendo de la capacidad del mecanismo de forzamiento de flujo de aire del cual se disponga. / Trabajo de suficiencia profesional

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Determina la relación que existe entre el plan estudios y la formación profesional tecnológica en el nivel ocupacional según los egresados del periodo 2010 de la carrera profesional de Mecánica Automotriz del Instituto Superior Tecnológico Público “Mario Gutiérrez” - Orcotuna, Concepción. Este trabajo es de tipo descriptivo y correlacional, y corresponde a un diseño no experimental, de corte transversal ya que se recolecta la información suministrando una sola vez los instrumentos. Se aplicó la técnica de la encuesta, a 453 egresados desde el año 2000 al 2010 que conforman el estudio censal, y se usó como instrumento el cuestionario estructurado por ítems en escala dicotómica. El plan de estudios se relaciona directa y significativamente a un nivel de confianza del 95% con la formación profesional tecnológica y el nivel ocupacional según los egresados de la carrera de Mecánica Automotriz del Instituto Superior Tecnológico Público Mario Gutiérrez López – Orcotuna, Concepción, 2010. Siendo el nivel ocupacional la que más se relaciona. La dimensión programación curricular se relaciona directa y significativamente a un nivel de confianza del 95% con el nivel ocupacional según los egresados de la carrera de Mecánica Automotriz del Instituto Superior Tecnológico Público Mario Gutiérrez López – Orcotuna, Concepción, 2010. La dimensión Conducción de asignaturas se relaciona directa y significativamente a un nivel de confianza del 95% con el nivel ocupacional según los egresados de la carrera de Mecánica Automotriz del Instituto Superior Tecnológico Público Mario Gutiérrez López – Orcotuna, Concepción, 2010. La dimensión evaluación de asignaturas se relaciona directa y significativamente a un nivel de confianza del 95% con el nivel ocupacional según los egresados de la carrera de Mecánica Automotriz del Instituto Superior Tecnológico Público Mario Gutiérrez López – Orcotuna, Concepción, 2010. La dimensión educación se relaciona directa y significativamente a un nivel de confianza del 95% con el nivel ocupacional según los egresados de la carrera de Mecánica Automotriz del Instituto Superior Tecnológico Público Mario Gutiérrez López – Orcotuna, Concepción, 2010. La variable plan de estudios se relaciona directa y significativamente a un nivel de confianza del 95% con la dimensión experiencia profesional según los egresados de la carrera de Mecánica Automotriz del Instituto Superior Tecnológico Público Mario Gutiérrez López – Orcotuna, Concepción. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Desarrolla el proyecto con la finalidad de mejorar el abastecimiento de agua, debido a la demanda, que tiene la producción y las diferentes etapas para la elaboración de la fibra acrílica DRYTEX, patentado por Sudamericana de Fibras, anteriormente se viene trabajando con dos electrobombas de una antigüedad de aproximadamente 25 años, que por el transcurrir de los años, han perdido fuerza, han perdido eficiencia, a pesar de haberles hecho el mantenimiento respectivo de los pozos; en tal sentido, se vio la necesidad de mejorar el abastecimiento de agua hacia una cisterna común, perforando un nuevo pozo; con el fin de cubrir la demanda de agua, evitar el continuo funcionamiento de las electrobombas ya existentes y realizar un bombeo alternado entre las tres electrobombas sumergibles de pozo, ubicadas en la planta textil Sudamericana de Fibras S.A. Es así que teniendo como premisa el desarrollo de la tecnología, y los diversos dispositivos electromecánicos, se diseñó, se seleccionó los materiales y se instaló una línea de descarga, así también de acuerdo a los cálculos hidráulicos realizados se seleccionó e instaló una electrobomba sumergible, para mantener el funcionamiento de los equipos instalados dentro de los parámetros permisibles de funcionamiento para contribuir a mantener una eficiente, adecuado y seguro suministro de agua en el reservorio común y por ende en la fábrica textil. El presente estudio técnico comprende el diseño de la línea de descarga, la selección de las tuberías, los cálculos hidráulicos para hallar el punto de trabajo efectivo, la selección e instalación de la electrobomba. / Trabajo de suficiencia profesional

La convección es el proceso en el que los fluidos menos densos se elevan sobre otros más densos. Se encuentra presente en fenómenos naturales tan diversos como el almacenamiento natural de CO2, la propagación de ondas viajeras, y la formación de columnas de basalto. Por lo tanto, determinar las condiciones bajo las que se produce convección representa un desafío importante. La convección puede originarse por gradientes de densidad debidos a expansión térmica o a cambios de composición en los fluidos. Modelos anteriores y experimentos realizados en la reacción de iodatoácido arsenioso determinaron que los gradientes del primer tipo producen efectos insignificantes en comparación con los del segundo. Desarrollamos un modelo no-lineal para la propagación de frentes de reacción delgados en reacciones autocatalíticas que ocurren en un sistema bidimensional. Empleamos una ecuación de calor (adveccióndifusión) para determinar la distribución de temperaturas en el sistema, la ley de Darcy para determinar la velocidad de los fluidos, y la relación eikonal para describir la propagación de los frentes. Los efectos térmicos del modelo dan lugar a frentes planos, no-axisimétricos, y axisimétricos. Sometemos la solución de frente plano de nuestro sistema a un análisis lineal de estabilidad. Para ello introducimos perturbaciones pequeñas, obteniendo así un sistema lineal de ecuaciones para la evolución de dichas perturbaciones. Mediante este análisis determinamos las condiciones para el desarrollo de frentes convectivos. Resumimos estos resultados en el plano generado por nuestros parámetros de control — los números de Rayleigh — y sugerimos posibles usos para este modelo. / Tesis

Se estudian los frentes químicos debido a reacción-difusión descritos por la ecuación Kuramoto-Sivanshinsky en un fluido de Poiseuille en un tubo. Se estudian las diferentes soluciones del frente variando el ancho del tubo y la velocidad media del flujo. Además se analizan las transacciones del frente plano a uno impar, y luego entre frentes pares e impares variando la velocidad media del flujo. Finalmente se analiza la transición al caos y los efectos del flujo en la transición. / Tesis

Los modelos de estimación de emisiones para fuentes móviles entregan la información de entrada a los modelos de dispersión de contaminantes, que definen la calidad del aire en zonas urbanas. Dentro de estos modelos, un elemento ´ decisivo para el calculo de emisiones son los modos de conducción de los vehículos en la ciudad. Las principales características de los modos de conducción son la velocidad instantánea y la aceleración, incluyendo además la pendiente de la ruta. Con estos parámetros es posible caracterizar el estado de operación del motor mediante la potencia específica del vehículo (PSV) segundo a segundo. El objetivo principal de esta memoria es aplicar una metodología de calculo de emisiones vehiculares basada en modos de conducción y PSV para vehículos livianos en zonas urbanas. Este nuevo esquema de modelacion basado en PSV es utilizado para comparar los modos de conducción y su impacto sobre las emisiones vehiculares, entre dos centros urbanos de América Latina: Santiago y Buenos Aires. La metodología utilizada en ambas localidades es la misma y consiste en registrar velocidad y altura segundo a segundo en vehículos instrumentados. Para describir fielmente el comportamiento de conducción de cada centro urbano se seleccionan 3 sectores (alto ingreso, bajo ingreso, comercial) y, dentro de cada sector, 3 tipos de recorrido (autopista, avenida, residencial). La información recopilada a través de esta metodología es utilizada para caracterizar los modos de conducción, su PSV y las emisiones de contaminantes asociadas a cada centro urbano. La PSV traduce cuantitativamente los parámetros característicos de un modo de conducción instantáneo a niveles de demanda energética del motor. Finalmente, utilizando una base de datos de emisiones vehiculares para una categoría particular, y ponderandola con los valores de potencia específica obtenidos para cada recorrido, se determina el nivel de contaminantes unitarios emitidos en cada ciudad. Ademas, se propone una variante a la fórmula principal del cálculo de potencia específica propuesta en la literatura, específicamente en el termino asociado a la energía potencial. Se obtuvieron diferencias importantes a nivel de velocidades medias, velocidades máximas y aceleraciones entre un centro urbano y otro. Sin embargo, estas diferencias se ven disminuidas al expresar los modos de conducción en términos de PSV, debido a la preponderancia de los eventos de detención en comparación a aquellos en que se presentan cambios de velocidad. A pesar de que las diferencias a nivel de PSV son leves, estas generan un gran impacto en las emisiones vehiculares unitarias. De lo anterior se concluye que los hábitos de conducción inciden en forma importante en el calculo de emisiones vehiculares y deben ser considerados en la determinación de inventarios a través de modelos de emisión.

Este trabajo de título tiene como objetivo general seleccionar un colector solar plano de aire diseñado para cumplir las características para su utilización en el pueblo de Huatacondo que se encuentra en la primera Región Tarapacá. Además se deberá desarrollar un modelo que permita predecir los resultados que tendrá el colector bajo distintas condiciones ambientales y de radiación. Para la selección del colector solar plano se hizo un modelo analítico de tres tipos de colectores diferenciados por el recorrido del aire a través de ellos. El primer modelo posee un flujo por sobre la placa absorbente, el segundo modelo posee un flujo mixto, es decir por sobre y bajo la placa absorbente y el tercer modelo posee un flujo por debajo de la placa. De aquí se obtienen las curvas de rendimiento característica de los modelos analizados. Se realizó una optimización de los espesores de aislación en el colector, seleccionando el óptimo para los tres modelos, espesor que se utilizó en la construcción de un colector modelo que permitió validar los datos del modelo analítico y simulación. Se construyó un colector modelo que se ensayó durante los meses de Julio y Agosto, obteniéndose resultados de rendimiento para los tres modelos analizados. Se desarrollaron los tres modelos en el programa Simusol y se efectuó una simulación numérica del comportamiento del colector en búsqueda de replicar los datos obtenidos experimentalmente, utilizando como base datos de radiación incidente y temperatura ambiente obtenidos del experimento. Finalmente el análisis experimental arrojó que el mejor modelo para las condiciones dadas es el de flujo por sobre la placa absorbente, siendo el de peor desempeño el de flujo mixto. En los datos analíticos y de simulación se obtuvo la mayor eficiencia para el flujo mixto, siendo esto contrario a lo obtenido experimentalmente. Se deduce que en el modelo experimental el flujo mixto, tuvo un flujo laminar debido al bajo caudal entregado por el ventilador, que mermó considerablemente la eficiencia de este flujo. Se concluye, por lo tanto, que para condiciones de bajo caudal y diferencias de temperatura bajas, la mayor eficiencia la obtiene el modelo con flujo por sobre la placa absorbente.

La agitación de líquidos es una de las operaciones más comunes de los procesos industriales. Es de importancia fundamental con múltiples aplicaciones en la industria minera, petrolera, de alimentos, química, farmacéutica y papeleras entre otras. En especial, el rubro minero requiere de agitadores de estanque en prácticamente todas sus áreas del proceso. En el contexto dado por la importancia de la minería en el país, el Dr. Ing. Álvaro Valencia del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile, a través de métodos de simulación numérica, ha querido desarrollar una metodología de predicción del comportamiento de un flujo dentro de un estanque agitador de pulpa mediante impulsores rotatorios. Típicamente, este tipo de problemas resulta complejo y se requieren métodos numéricos de resolución. La discretización del medio usando mallado no estático, es la herramienta más usual y conveniente. Para esto se utilizan mallas deslizantes a modo de predecir la fluidodinámica del sistema. Las dificultades producidas por este tipo de mallas plantean un desafío importante para las técnicas de resolución numérica de ecuaciones que rigen fluidos turbulentos. En esta memoria se contempló un primer estudio en el comportamiento del flujo dentro de los estanques agitadores. Para ello, se utilizó una herramienta computacional de simulación de CFD (Mecánica de Fluidos Computacional) considerando la interacción impulsor-bafle, flujo turbulento, fluido newtoniano y deslizamiento de malla en un escenario donde el fluido impulsado es agua y el agitador es la bien conocida turbina Rushton mono-impulsor de 6 álabes. Los resultados obtenidos por la simulación fueron comparados con un artículo científico que estudió la agitación de agua en régimen turbulento mediante una turbina Rushton de 6 aspas, utilizando el método de mallas deslizantes. Los resultados más relevantes presentados acá fueron los perfiles de velocidad radial y axial, la distribución de presión en un plano transversal y distintos índices adimensionales, entre ellos, el número de potencia y el número de bombeo. Finalmente, en esta memoria se dejó plasmado el procedimiento de cálculo para así dar una pauta a que investigadores o memoristas estudien posibles extensiones del método y encuentren futuras aplicaciones prácticas.

El presente documento es el informe final del Trabajo de Titulo, ME69F, de Jorge Coronado. El tema de trabajo de titulo del alumno de Ingeniería Mecánica es el análisis numérico del flujo energético en tres dimensiones para el estudio de colectores solares concentradores. Este tema se justifica por el uso y el potencial de esta tecnología en el país y por el real alcance que pueda tener una herramienta de este tipo. Este programa es una herramienta para el estudio de colectores solares con concentración. Se escogio utilizar un método numérico debido al gran avance de iteración y modelamiento de los programas computacionales. En este contexto el método numerico posee grandes ventajas por sobre otros métodos. El análisis numérico se hace mediante el desarrollo de un programa computacional escrito en Matlab, debido a uso capacidad de graficar en 3 dimensiones y su uso en el mundo científico. El programa analiza el flujo energético mediante un método numérico para distintos tipos de colectores solares concentradores con receptores planos utilizando un sistema de trazado de rayos del tipo Monte Carlo. El resultado se entrega mediante una imagen del flujo energético en 3 dimensiones en el receptor para así potenciar el uso de colectores solares en distintas aplicaciones. Los resultados son de acuerdo con los objetivos; se logra visualizar el flujo energético y las iteraciones aleatorias (Monte Carlo). El programa se utilizo para analizar sistemas y condiciones simples para así en el futuro poder analizar sistemas más complejos. El programa fue escrito de forma sistemática para que pueda ser utilizado como una herramienta de trabajo para analizar otros sistemas mas específicos.