A través de la simulación numérica de la mecánica de aneurismas cerebrales, el profesor Dr. Ing. Álvaro Valencia del Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Chile, en el marco del segundo año de desarrollo del proyecto Fondecyt 'FLOW DYNAMICS AND ARTERIAL WALL INTERACTION IN REALISTIC CEREBRAL ANEURYSM MODELS', está desarrollando una metodología de apoyo a las decisiones médicas, donde las simulaciones computacionales puedan brindar un grado mayor de certidumbre en el diagnóstico y evaluación de este tipo de patologías. Producto de este trabajo, se cuenta con una metodología consolidada para la reconstrucción de casos de aneurismas cerebrales reales y para la realización de simulaciones de mecánica de fluidos computacional (CFD) y con interacción fluido - estructura (FSI), para el estudio de aneurismas cerebrales sin tratamiento. Por otro lado, el efecto del tratamiento de un aneurisma, desde el punto de vista mecánico, es un punto aún no abordado. A grandes rasgos existen dos tipos de tratamientos de aneurismas: la cirugía convencional, y el tratamiento endovascular. Éste último busca modificar la circulación de sangre en el aneurisma para evitar su ruptura. En esta memoria de título se modeló y simuló un modelo de tratamiento endovascular tipo stent, que consiste en introducir una malla trenzada de metal flexible dentro de la arteria portadora del aneurisma, y se realizó una comparación de los resultados obtenidos de la simulación con el modelo de stent con los obtenidos previo al tratamiento, en el contexto de las simulaciones CFD. Se observó que el stent no tiene efectos importantes aguas arriba y aguas abajo del aneurisma, pero sí tiene efectos significativos en la zona del aneurisma. Los esfuerzos de corte en la pared del aneurisma disminuyen con la inserción del stent, llegando a disminuciones cercanas al 80% en el fondo del aneurisma. La velocidad de entrada al aneurisma también disminuye, lo cual provoca que el caudal de entrada siga la misma tendencia, obteniéndose reducciones del 38%. También se redujo la velocidad en el plano transversal paralelo al sentido del flujo en la arteria. Finalmente, debido a la utilización de un modelo de fluido no newtoniano, se notó un aumento de la viscosidad efectiva en el interior del aneurisma, en un plano transversal, paralelo al sentido del flujo sanguíneo en la arteria.

La reología de suspensiones concentradas es un tema complejo tanto en la experimentación como en la teoría. La correcta caracterización de estas mezclas es un campo de investigación activo que tiene gran relevancia científica e industrial y donde la aplicación de la mecánica matemática permite desarrollar diseños de ingeniería más seguros y eficientes. El presente Trabajo de Título es un estudio teórico dividido en dos secciones, ambas en el marco de la reología aplicada a relaves mineros. La primera parte está dirigida al estudio de la construcción adecuada de la curva reológica de un material a partir de mediciones experimentales obtenidas utilizando un Reómetro de Cilindros Coaxiales. El procedimiento matemático involucrado se denomina Problema Inverso de Couette y en esta Memoria se prueba que es un problema mal puesto en el sentido de la estabilidad. Además, se revisan distintas estrategias que han sido utilizadas históricamente para buscar soluciones numéricas, a saber, la aproximación newtoniana, la norma DIN, la fórmula de Krieger y Elrod, la fórmula de diferencias finitas y la regularización de Tikhonov. Estos métodos de aproximación fueron implementados computacionalmente para ser aplicados tanto al estudio de modelos teóricos como a información experimental de relaves. En general, los resultados obtenidos fueron muy similares para todas las suspensiones de variada concentración de sólido que se analizaron. En la segunda parte de esta Memoria se propone un modelo reológico original que da cuenta de la compleja fenomenología observada a partir de las curvas construidas en la sección anterior. El comportamiento tixotrópico que se desprende de los experimentos sugiere la existencia de un parámetro de microestructura cuya variabilidad temporal con- trola la superposición relativa entre un régimen viscoelástico inicial y un comportamiento posterior viscoso tipo Bingham. El modelo resultante es de difícil empleo dada la gran cantidad de parámetros libres. Mediante la integración de los ensayos reológicos Vane y los de cilindros coaxiales es posible reducir el problema a la estimación numérica de sólo una o dos constantes. La validación de este modelo se lleva a cabo contrastando con amplia información experimental. Para el rango de datos estudiados, se observa en todos los casos un ajuste satisfactorio y resultados consistentes físicamente.

La creciente necesidad de proveer potencia eléctrica y calorífica al sector comercial, público y residencial ha derivado en la creación de sistemas de cogeneración de potencia y calor basados en turbinas a gas en miniatura. En particular, estos sistemas serían de gran uso en localidades aisladas de nuestro territorio nacional. En este contexto, el presente trabajo nace de una iniciativa personal para diseñar y construir una mini turbina a gas para fines de cogeneración.nEsta memoria contempla el cálculo y diseño básico de la turbina, además de una descripción básica del sistema de cogeneración de potencia y calor, con miras a fabricar un prototipo de ensayo y verificación.nEl diseño de la turbina parte con la suposición de ciertos factores basados en experiencias anteriores y requerimientos de energía basados en la potencia máxima de consumo de un hogar de altos ingresos. El procedimiento de cálculo incluye el cálculo del ciclo termodinámico, potencias involucradas y factores asociados al rendimiento del sistema. nEl cálculo mecánico de los componentes se hace de manera analítica, usando herramientas computacionales donde sea estrictamente necesario. Se calculan las dimensiones de los componentes y esfuerzos asociados, especificando materiales para cada componente. Se hace un análisis simple del campo de temperaturas asociado a la operación continua de la turbina, además de un análisis de frecuencias naturales de vibración del sistema rotor.nSe establecen los aspectos de diseño que ameritan una revisión mayor, incorporando herramientas computacionales de análisis, simulación y diseño. Finalmente, se elaboran planos de todos los componentes a fabricar o comprar, y se incluyen los archivos originales de las piezas a maquinar computacionalmente para su eventual fabricación.

Este trabajo provee herramientas de diseño para instalaciones solares térmicas de baja temperatura que aseguran desempeños mínimos y que son de fácil uso para instaladores. Con estas herramientas, el proyectista y el usuario serán además capaces de estimar con mayor precisión del aporte energético que la instalación proveerá, con lo cual disminuye el riesgo de la inversión del comprador. Esto favorecerá la tecnología ya que el usuario obtendrá un producto más competitivo y seguro a la hora de evaluar alternativas, lo que se traducirá en una mayor penetración en el mercado chileno.

El documento digital no refiere un asesor / Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Determina los principales componentes del sistema de vapor en el Hospital Regional Miguel Ángel Mariscal Llerena de Ayacucho conforme a las normas técnicas del Ministerio de Salud MINSA. Para ello, se repasa las definiciones y fundamentos implicados, que abarcan las ramas de la química, termodinámica y mecánica de fluidos. Además, se apoya en las normas técnicas del MINSA para seleccionar los equipos tales como: esterilizadores, marmitas, lavadoras, etc. Luego, gracias a los catálogos y/o manuales de los equipos se obtienen los consumos de vapor por equipo. Finalmente, se determina el consumo total de vapor en los hospitales. En función del consumo total de vapor obtenido se selecciona la caldera pirotubular y otros componentes. El sistema de vapor básicamente está compuesto por las calderas, manifold o cabecero de vapor, estaciones reductoras de presión con sus respectivos accesorios y dispositivos de medición, las líneas de suministro a los diferentes servicios del hospital y la línea de retorno de condensado. / Trabajo de suficiencia profesional

El documento digital no refiere un asesor / Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Plantea el cálculo hidráulico para poder determinar los parámetros en el suministro de gas natural a los hornos de 25 y 30 kw en el Cetpro Perú con lo cual se busca un óptimo suministro de gas natural a los equipos, como consecuencia de ello una producción con bajo costo y menor contaminación ambiental. El Cetpro Perú es una institución técnico-productiva que capacita y tiene una pequeña planta industrial dedicada a la panificación, se encuentra ubicado en el distrito de San Martin de Porres. Se desarrolla esta monografía técnica del cálculo hidráulico en el suministro de gas natural de los equipos mencionados para determinar el caudal o consumo, el diámetro de la tubería, velocidad del flujo y variación de presión en tramos diferentes de la tubería para elección de los equipos que serán utilizados para la instalación como los medidores de consumo y tipo de reguladores. Es así que el Cetpro Perú cambia su matriz energética del GLP (gas licuado de petróleo) a un combustible que genera menos contaminación, bajo costo y seguro como el gas natural. / Trabajo de suficiencia profesional

El documento digital no refiere un asesor / Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Trata sobre el cálculo y la selección de los equipos necesarios para la implementación de un camión lubricador de accionamiento neumático, cuya finalidad es la de poder brindar los servicios de lubricación, engrase y en algunos casos abastecer de combustibles a las maquinarias de las industrias que trabajan en el campo, como la minería, petróleo o de construcciones viales donde los talleres especializados para estos servicios se encuentran a grandes distancias del punto de operación. En el capítulo I, se exponen las generalidades, el planteamiento del problema, los objetivos, el alcance y las limitaciones del presente trabajo. En el capítulo II se establecerán los fundamentos teóricos necesarios, para poder realizar el cálculo y la selección de los equipos que compondrán el camión lubricador, como por ejemplo los principios de Pascal, Bernoulli y Darcy-Weisbach donde enuncian las pérdidas de carga o presión generadas fricción al desplazarse el fluido dentro de los conductos del sistema, el número de Reynolds que considera la viscosidad del fluido, el cálculo del NSPH disponible y las sobre cargas generadas por la interrupción del régimen de circulación de los fluidos. En el capítulo III, se establecen los caculos de ingeniera propiamente dichos para la determinación de los equipos de el camión lubricador, y en el que se podrá apreciar el claro régimen laminar en el que circularan los fluidos, y las pérdidas de carga generadas debido a la fricción y su viscosidad. En el capítulo IV, se procederá a la selección propiamente dicha de los equipos que compondrán el camión lubricador, teniendo en cuenta las necesidades de caudal y presión establecidas para los equipos en el capítulo III. / Trabajo de suficiencia profesional

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Se enfoca en el cálculo y selección del sistema de ventilación, así como selección de ventiladores en la etapa de perforación del túnel de aducción de la Central Hidroeléctrica Chaglla, el cual debe garantizar un suministro de aire fresco y retorno de aire viciado en cada uno de sus frentes. Se toman en cuenta las consideraciones ergonómicas, generación de gases de equipos para la renovación de aire. Se efectúa un análisis particular sobre la instalación de equipos, bajo diversas condiciones de frentes de trabajo; concluyéndose que la alternativas más óptima es un sistema de ventiladores axiales y cuatro ventanas como frentes de trabajo. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / El problema en el sistema de agua que abastece al centro poblado Sugllaquiro de la provincia Moyobamba del departamento San Martin es la falta de tratamiento de agua, que trae como consecuencia enfermedades gastrointestinales e infectocontagiosas que afecta al poblado, por lo que se recomendó un sistema de agua con tratamiento que incluya una planta de tratamiento de agua potable (PTAP) y la mejora de los diferentes componentes del sistema de agua como la captación tipo barraje. Se observa que la captación tipo barraje de la quebrada “Sugllaquiro” fue construida de manera rudimentaria con falta de criterio técnico limitando el suministro del recurso hídrico por lo que la solución planteada a este tipo de problema es el mejoramiento del diseño hidráulico de la captación tipo barraje o bocatoma al cumplir con las especificaciones técnicas de construcción para captación de aguas superficiales (los cuales son la toma directa del agua, elevar el tirante y operar a bajo costo), obteniéndose la demanda de diseño requerida para el sistema de abastecimiento de agua con tratamiento y en consecuencia la mejora del aprovechamiento del recurso hídrico por parte de la localidad de Sugllaquiro en periodo de avenidas y esencialmente en periodo de estiaje. / Trabajo de suficiencia profesional

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Propone un método que permita evaluar el desempeño de un lubricante en la trefilación en frío de un alambre de acero SAE 1020 y con ello optimizar el proceso de trefilación. Para tal efecto se utilizan tres tipos de lubricantes: el Synd Forg 331 (grafito coloidal), Synd Forg 100-A (sintético) y Dechelub 5562 (base de aceite) en una matriz de metal duro (W-C) con ángulo de trabajo de 8 grados a una velocidad de 1,48 mm/s, cada lubricante se emplea en una muestra de alambre SAE 1020 con 3,9 mm de diámetro inicial en condición de recocido y es reducido a 3,65 mm. Luego la muestra de alambre de 3,65 mm de diámetro inicial en condición de endurecido en un segundo pase es reducido a 3,40 mm de diámetro. Son variados los parámetros que influyen en el proceso de trefilación como la carga necesaria para realizarlo y las condiciones bajo las cuales se desarrollará. Sin embargo, éstos se pueden reunir en dos grandes grupos. En el primero están todos los factores geométricos propios del elemento a trefilar y del dado con el cual se está realizando el trefilado, y en el segundo, se encuentra el roce entre ellos el cual estará definido por factores como el acabado superficial de los materiales involucrados y la presencia de lubricación durante el proceso, en el cual se enfoca este trabajo. Posteriormente se calculan los valores del coeficiente de fricción de las muestras de acuerdo al modelo matemático de Siebel que relaciona la fuerza de trefilación, sección del material, deformación real del material, ángulo de trabajo y el valor medio de la resistencia de fluencia. En La medición de los parámetros son utilizados los siguientes equipos, una máquina universal de ensayo Kratos con célula de carga, sistema de adquisición de datos spider 8 y el software catman 4. Luego se comparan los resultados obtenidos para la determinación del lubricante con mejor performance siendo el Synd forg 331 el más eficiente para el proceso con los siguiente valores: coeficiente de fricción 0,0575 y fuerza de trefilación de 1079.10 N. / Tesis