Ingeniero Civil Mecánico / La empresa AES Gener S.A. se dedica a la generación de energía eléctrica tanto a nivel nacional como internacional (operación en 27 países). Para ello, cuenta con centrales de generación de distinto tipo (termoeléctricas, hidroeléctricas y otras), entre las que se encuentra Central Maitenes, planta de tipo hidroeléctrica de pasada, parte del grupo de centrales hidroeléctricas Centrales Cordillera, ubicada en San José de Maipo. La central mencionada corresponde a la más antigua del grupo (año 1923), con turbinas Francis que tienen larga data. En base a ello, surge la necesidad de estudiar la posibilidad de mejora de tales equipos, a través de un proceso de licitación que cuente con la presencia de distintos proveedores, tanto locales como extranjeros. Por lo anterior, se requiere contar con una base técnica que busca maximizar las opciones de aumento de eficiencia de la turbina, permitiendo contrastar las ofertas entregadas por los proveedores, con la posibilidad de elevar las exigencias previo a la adjudicación de la licitación a alguno de los oferentes. Por lo expuesto, el siguiente informe tiene por finalidad el estudio de antecedentes científicos de optimización de álabes del rodete de turbinas Francis, para el aumento del rendimiento de una turbina de este tipo ubicada en Central Maitenes, en base a información otorgada por la empresa, durante las diversas visitas pactadas mediante un convenio de cooperación entre la empresa y el autor de este estudio, además de la bibliografía pertinente para llevar a cabo los cálculos tendientes a desarrollar el análisis mencionado. En primer lugar, se recopilan los antecedentes necesarios para el cálculo teórico de rendimiento de la turbina en operación, el que, junto al dato operacional, forman un valor referencial inicial. Luego, se desarrolla un cálculo teórico basado en el estado actual de la tecnología de optimización de álabes de turbinas Francis, obteniendo valores óptimos de triángulos de velocidades y rendimiento, que se vea contrastado con el cálculo anterior. Finalmente, se complementa el análisis con información de constructores de turbinas Francis a nivel nacional y mundial. En base a ello, se determina la mejor alternativa de mejora, para completar con ello el estudio encargado.

La presente tesis tiene como objetivo evaluar una propuesta para el control de erosión fluvial de la curva externa del rio Rimác ubicada entre los sectores Cantagallo y La Perla en Chosica, verificando su eficacia a través de un modelamiento con fines de calcular la socavación producida para diferentes periodos de retorno y proponer como estructura de control a las paletas sumergidas, comparando ambos resultados obtenidos para evaluar sus beneficios. El tramo escogido presentó fallas en los muros de contención ubicados a lo largo del cauce según un estudio previo realizado por el INGEMMET, por lo que es necesario mejorar la infraestructura ya construida, por lo que la presencia de las paletas sumergidas podría actuar como tal. Por este motivo, el modelamiento hidráulico, realizado en el software Iber, nos permitirá conocer el comportamiento del río para obtener las variables de diseño y conocer los valores de velocidades y esfuerzos cortantes de fondo producidos en la curva externa. Se realizó la simulación para dos escenarios, uno considerando las máximas avenidas producidas en años previos y el segundo despreciando dichos valores. Esto nos permite comparar las dimensiones y comportamiento de ambas estructuras para un futuro diseño. Finalmente, en ambos escenarios se verificó que la presencia de las paletas sumergidas en la curva externa reduce los niveles de erosión local y general producido para los diferentes caudales simulados, por lo que resulta una estructura viable a ser aplicada como medida de control. / The objective of this thesis is to evaluate a proposal for the control of fluvial erosion of the external bend of the Rimac river located between the Cantagallo and La Perla sectors in Chosica, verifying its effectiveness through a modeling in order to calculate the undercut produced for different return periods and propose submerged vanes as a control structure, comparing both results obtained to evaluate their benefits. The chosen section presented failures in the retaining walls located along the channel according to a previous study carried out by INGEMMET, so it is necessary to improve the infrastructure already built, so the presence of the submerged vanes could act as such. For this reason, the hydraulic modeling, carried out in the Iber software, will allow us to know the behavior of the river to obtain the design variables and to know the values of speeds and shear stresses produced in the external bend. The simulation was performed for two scenarios, one considering the maximum avenues produced in previous years and the second disregarding these values. This allows us to compare the dimensions and behavior of both structures for a future design. Finally, in both scenarios it was verified that the presence of the submerged vanes in the external curve reduces the levels of local and general scour produced for the different simulated flows, making it a viable structure to be applied as a control measure. / Tesis