Tesis EP Ingeniería Mecánica de Fluidos

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Aerogenerador de eje vertical tipo Darrieus con deflector bajo el efecto de vientos variables a través de simulaciones utilizando el software ANSYS
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2025) Dante Salvatierra, Lincold Yampierry; Salvador Gutiérrez, Beatriz Luisa
La energía renovable a nivel mundial, más utilizada y que mayor desarrollo técnico ha obtenido en el transcurso de las últimas décadas es la energía eólica. Perú todavía no está incluyendo en su matriz energética los aerogeneradores de eje vertical (VAWT), por este motivo, la investigación propone evaluar los parámetros de funcionamiento de un aerogenerador de eje vertical tipo Darrieus con deflector en la ciudad universitaria con el fin de conocer el comportamiento de los VAWT ante los vientos variables, por lo cual, la investigación tendrá como objetivo determinar la engería eólica para conocer el comportamiento de un aerogenerador de eje vertical tipo Darrieus con deflector frente a los vientos variables que se encuentran alrededor del pabellón del laboratorio de la Facultad de Ciencia Físicas, a través de simulaciones utilizando el software ANSYS, se desarrollarán con datos meteorológicos locales ya que la zona de investigación se encuentra la estación meteorológica del grupo de investigación CTCLIMA. El tipo de investigación será no experimental cuantitativo ya que se basará en datos recolectados que se estudiaran y el Diseño de investigación es descriptivo porque se reunirán los datos en un tiempo determinado y se analizara las variables. Se realizará todo lo necesario para el diseño de un aerogenerador de eje vertical tipo Darrieus con deflector y de esa forma se conocerá la energía producida.
Análisis aerodinámico del perfil Wortmann FX 60-126 empleado en una turbina eólica y comprobación del coeficiente de potencia mediante modelos analíticos y métodos numéricos
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018) Mendoza Gomero, Luis Manuel; Ormeño Valeriano, Miguel Ángel
Consiste en el análisis aerodinámico de la turbina eólica Waira 12, proporcionada por la empresa Waira Energía SAC, y del perfil aerodinámico Wortmann FX 60-126 empleado en la generación de la pala. Diversos estudios realizados a nivel nacional sobre turbinas eólicas han resultado en diferentes valores de potencia mediante modelos analíticos y métodos numéricos, es por ello que en esta investigación se describe en primera instancia el proceso de análisis de los coeficientes aerodinámicos del perfil Wortmann FX 60-126. Para ello hacemos usos de modelos analitícos-númericos (XFoil) y herramientas computacionales (Ansys-CFX) para contrastar los coeficientes aerodinámicos obtenidos con los experimentales proporcionados por el Instituto de Aerodinámica y Gasdinámica de la Universidad de Sttutgart. Luego se genera y valida el código propio (Python) elaborado en base a la teoría de BEM (Blade Element Momentum) para el an´alisis de la turbina eólica. Posteriormente, haciendo uso de las fuentes aerodinámicas del perfil y de las condiciones de operación y geometría de la pala obtenemos la potencia y el empuje que genera el Waira 12. Una vez obtenidos los valores de potencia y empuje proveniente del modelo analítico-numérico, se procede a realizar el modelado del rotor de la turbina eólica y posterior a ello su simulación fluidodinámica computacional (Ansys-CFX), donde en última instancia se realiza la verificación y validación de los parámetros obtenidos mediante los métodos analíticos y numéricos.
Análisis comparativo del comportamiento del agua en un reservorio elevado durante un evento sísmico
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Chero Morales, Pierre Oswaldo; Sarango Julca, Douglas Donal
Realiza una comparación entre los métodos existentes de cálculo para esfuerzos (fuerza cortante, momento, etc.) y oleajes sobre reservorios durante un evento sísmico, en este caso para reservorios elevados tipo fuste. Entre los métodos analizados se tienen el método de Housner, ACI 360-06 y Navier Stokes, asimismo realizaremos un modelo con la ayuda del software computacional SAP 2000 (structural Analysis Program Computers & Structures Inc.) y evaluaremos los resultados que nos arroja. Elabora una reseña histórica de los eventos sísmicos ocurridos en los últimos años y como estos han afectado estructuralmente a los reservorios, se predimensionará el reservorio y se empezará con el análisis por las tres teorías ya antes mencionadas. Finalmente, se concluirá y recomendará para futuras investigaciones sobre el tema.
Análisis de flexibilidad en sistemas simples de tuberías
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2017) Saccaco Acevedo, Elias; Juárez Céspedes, José Feliciano
El estudio versa sobre el análisis de flexibilidad en un spool que conecta una caldera con una tubería existente; esto debido a que la empresa necesita un incremento en la cantidad de vapor en sus procesos. El análisis de flexibilidad predice los esfuerzos de las tuberías y las cargas que sufren los equipos producto de los gradientes de temperatura, el peso, la presión, acciones externas del viento y sismos; generalmente, es necesario realizar este estudio en tuberías que sufren grandes fluctuaciones de temperatura o en tramos largos de tuberías. Para el análisis se recopila toda la información necesaria sobre las líneas y equipos pertenecientes a cada uno; dicho análisis se realizará mediante un cálculo manual y se contrastará con el programa de análisis de esfuerzos en tuberías AutoPIPE. Para cada caso se verifica que los esfuerzos estén dentro de los rangos permisibles según la norma ASME B31.3.
Análisis de la sensibilidad de la presa Pallca por el llenado del embalse de la Central Hidroeléctrica Huanza
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2015) Espinal Cuadros, Edinson Bruce Li; Rozas Olivera, Guido Américo
La central hidroeléctrica de Huanza es una planta de pasada con regulación diaria. Tiene una potencia instalada de 90.6 MW, el cual está ubicado en la cuenca del río Pallca, en el departamento de Lima, Perú, aproximadamente a 130 km al este de la ciudad de Lima. Ahora, la generación eléctrica utiliza el agua del túnel trasandino, la regulación de nueve (9) lagunas embalsadas en la cuenca y la escorrentía superficial a través de 2 captaciones: captación principal del río Pallca y la secundaria del río Conay. La Presa Pallca es una estructura tipo gravedad de hormigón con una altura máxima de 39 m., desde la fundación; y un largo de 205.5 m., a nivel de la cresta. Almacena un volumen total de 543,000 m3, el volumen útil es de 280,000 m3. El agua captada es transportada a través de un túnel de conducción de 3.9 m., de diámetro y una longitud de 10.1 Km., y una tubería forzada con diámetro variable de 2.2 m. a 1.8 m. y una longitud de 2.4 Km. hasta la casa de máquinas en superficie con dos unidades de generación accionadas por turbinas Pelton. La segunda captación es el en el río Conay que comprende una presa derivadora de concreto armado y un desarenador. El agua es transportado por tubería de PVC de 1.0 m., de diámetro con 4.5 km de longitud y es descargada en la chimenea de equilibrio del túnel de conducción. La construcción de la Presa se inicia en febrero de 2011 y culmina en febrero de 2013. Para ello se separó en 15 bloques, se utilizó 56,000 m3 de concreto y encofrado de empresa metálico Ulma, el cual se realizó con grúa American de 125 Tn., y grúa Grove de 60 Tn., el vaciado de concreto se realizó con la ayuda de faja Telebelt, para el trasporte se utilizó Mixer de 6 m3. Para su preparación se instaló una planta de producción de concreto y fue necesario trabajar en dos turnos de 12 horas. Para el análisis de sensibilidad de la presa se instalaron: termómetro, piezómetros, extensómetros, medidores de juntas todos ellos de cuerda vibrante cuyas mediciones se realizaron con equipo data Recoder, Monolitos en la cresta de la Presa, piezómetros tipo casa grande cuyas mediciones se realizaron con sonda, drenes de la galería, las mediciones se realizaron con probeta y cronómetro, el caudal de salida de la presa se ha medido con apertura de la compuerta (referencia regleta en el canal de descarga), aforo en el río con correntómetro, la medición del tiempo de llenado del embalse Pallca, con el tiempo. El llenado del embalse se realizó en época de avenida con la finalidad de no afectar a usuarios aguas abajo de la presa Pallca como: EDEGEL, SEDAPAL, comunidad de Huanza y Carampoma. Previo al inicio se les comunicó y se realizó una planificación minuciosa. El llenado del embalse se planificó con un mínimo de 17 días y en la práctica se realizó del 26/02/2013 al 19/03/2013, el cual demoró en total 22 días.
Análisis de la socavación hidráulica en puentes
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2014) Flores Cáceres, Carlos; Juárez Céspedes, José Feliciano
Las estadísticas de fuentes mundiales y nacionales indican que la mayoría de puentes fallan por razones hidráulicas, producido principalmente por la socavación hidráulica. Este fenómeno en una avenida se incrementa notablemente y erosiona las cimentaciones de las estructuras de obstrucción como pilares y estribos hasta ocasionar el colapso del puente. Si bien existen y se van desarrollando metodologías apropiadas para el cálculo de las profundidades de socavación, la problemática se mantiene hasta la actualidad y más aún en nuestro país. Realiza el análisis de la socavación hidráulica producida en puentes, mediante el reconocimiento de todos los factores que influyen en el fenómeno, para establecer los procedimientos y las metodologías apropiadas para la estimación correcta de las profundidades de socavación. La investigación se desarrolla utilizando el método científico, planteando el problema de la socavación hidráulica a partir de la problemática de las fallas de puentes, donde se plantearon los objetivos y se desarrollaron todos los estudios preliminares, reconociendo los factores y parámetros que influyen en la socavación para luego describir y calcular las metodologías más representativas para los cálculos de los diversos tipos de socavación a partir de un ejemplo aplicativo real y realizar los análisis respectivos a partir de los resultados obtenidos. Se concluye que con un análisis adecuado de los factores y parámetros que intervienen en el proceso erosivo y el uso correcto de las metodologías existentes, se pueden estimar con mayor exactitud las profundidades de los tipos de socavación, a fin de disminuir las fallas de puentes debido a este fenómeno.
Análisis de los impactos ambientales al recurso hídrico del proyecto de exploración minera chiptaj
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2014) Baca Vargas, Gill; Sarango Julca, Douglas Donal
En la presente tesis se ha desarrollado el Análisis de los Impactos Ambientales al Recurso Hídrico del Proyecto de Exploración Minera Chiptaj, de propiedad de Compañía de Minas Buenaventura S.A.A. que ha tomado la decisión de realizar trabajos exploratorios en las inmediaciones del paraje Chiptaj, del distrito de Gorgor, provincia de Cajatambo, departamento y región de Lima. El objetivo de la presente Tesis es el de generar una metodología básica para la elaboración de Estudios de Impacto Ambiental al Recurso Hídrico de un proyecto minero, en este caso en la parte de exploración. Para tal efecto se ha recopilado información teórica de entidades gubernamentales y privadas, nacionales y extranjeras, se ha revisado estudios de diversos proyectos mineros y se aplicaron al Proyecto de Exploración Minera Chiptaj, donde el que suscribe tuvo una participación activa. En el Capítulo I se presentan las generalidades de la presente tesis, es decir se realiza una pequeña introducción del proyecto, se muestra la ubicación del mismo y se plantea la hipótesis de la presente tesis, la cual manifiesta que el Proyecto de Exploración Minera Chiptaj no generará impactos significativos al recurso hídrico dentro de su área de influencia. En el Capítulo II se presentan los objetivos de la presente tesis, los cuales guardan estrecha relación con la hipótesis planteada. En el Capítulo III se presenta el marco teórico para la elaboración de un estudio de impacto ambiental al recurso hídrico, el cual incluye el marco legal vigente en nuestro país, las metodologías para la evaluación de impactos ambientales al recurso hídrico, elaboración del plan de manejo ambiental hídrico y elaboración del plan de cierre conceptual. En el Capítulo IV se muestran los estudios realizados (relativos al recurso hídrico) para el Proyecto de Exploración Minera Chiptaj, describiendo la fisiografía, geomorfología, geología, suelos, hidrografía, hidrología, hidrogeología e hidrogeoquímica; también se describe la calidad del agua y la descripción de las actividades a realizar durante los trabajos de exploración donde se incluyen las obras de control hídrico necesarias para minimizar el impacto del proyecto de exploración. En el Capítulo V se presentan los resultados de la evaluación de impactos ambientales al recurso hídrico, el plan de manejo ambiental hídrico, el plan de cierre y los diseños de las obras de control hídrico. Finalmente en el Capítulo VI se presentan las conclusiones y recomendaciones de la presente tesis. En base de los resultados podemos afirmar que la hipótesis planteada es valedera, ya que los impactos identificados se encuentran dentro del rango de “Moderados” a “Leves”, siempre que se construyan las obras de control hídrico. Todos los impactos al recurso hídrico identificados, tienen un carácter eminentemente temporal, debido al corto periodo de vida del proyecto (aproximadamente 02 años) y porque luego de este tiempo se prevé que no existirán impactos residuales de significancia. El agua, por la naturaleza del recurso que representa, debe ser tratada con sumo cuidado. Según la evaluación realizada, el proyecto no representará alteración significativa sobre los volúmenes de agua ni alteración negativa de la calidad de esta, debido a que el diseño contempla una serie de dispositivos de control preventivo, sistemas de recirculación y recuperación de lodos (pozas de sedimentación), obras de control hídrico, etc. que evitarán los potenciales impactos negativos. Es importante destacar que las consideraciones de los estudios técnicos para el diseño de los componentes del Proyecto de Exploración Minera Chiptaj, garantizan el funcionamiento ambientalmente seguro de los mismos. Esta garantía técnica, sumada a las acciones de prevención y vigilancia contempladas en el Plan de Manejo Ambiental y de Cierre, nos permite sustentar la viabilidad ambiental del proyecto en lo concerniente al recurso hídrico.
Análisis de requerimiento de construcción de un sistema de transporte de gas natural que permita el flujo de un gas enriquecido con un 25% de etano por parte del consorcio Gasoducto Sur Peruano
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018) Argandoña Martinez, Pablo Benjamin; Vargas Roncal, Elmer Raúl
Desarrolla el cálculo de las presiones de entrega finales en un gasoducto de transporte de gas natural enriquecido con 25% de Etano respecto del gas natural en condiciones normales en el mismo sistema de transporte para el Contrato de Concesión suscrito con el consorcio Gasoducto Sur Peruano S.A. Dicho gasoducto recorrería las tres regiones geográficas del Perú para atender diversos puntos de demanda en las regiones. A mediados del año 2016, se optó por evaluar la cláusula del contrato que contenía el mandato específico por lo que se revisaron las características de la infraestructura y manuales de diseño. Esto con el fin de verificar una clausula referida a aspectos técnicos. Durante el primer semestre del 2017, se simuló la ruta del sistema utilizando el Software ASPEN HYSYS del cual se obtuvo una licencia temporal en el cual se incluyó el gasoducto en su totalidad con sus ramales de derivación. En dicha simulación se obtuvieron los parámetros del gas natural enriquecido en los puntos de entrega finales determinados en el Contrato de Concesión. Posteriormente, en el segundo semestre del 2017 se procedió con la revisión de la teoría de Ingeniería Mecánica de Fluidos relativa al flujo de gas en un sistema de tuberías con cambio de elevación y con pérdidas por fricción acercándolo en lo posible a un escenario real y partiendo con condiciones de presión y temperatura iniciales que irían variando en el recorrido del gasoducto.
Análisis del sistema de despacho de gasohol con mezcla en línea, bajo el concepto de transferencia de custodia
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2022) Swayne Medina, Jorge Alberto; Quispe Gonzáles, César Alejandro
La preparación del combustible para automóviles resultado de la mezcla de gasolina con etanol, conocido como gasohol, exigido desde el 2010 por decreto supremo del MINEM, se realiza en las terminales mayoristas de venta de hidrocarburos. El gasohol se prepara “en línea” durante la carga de los camiones cisterna, los cuales llevarán el producto a las estaciones de servicio de consumo minorista. Dado que el combustible es un bien de alto valor, se requiere que el vendedor y el comprador pacten condiciones mínimas en cuanto al proceso de venta, para que no existan discrepancias. Uno de los principales puntos a pactar es el sistema de medición a usarse, la selección de los equipos que lo componen, el diseño del sistema, su operación y mantenimiento, ejes fundamentales para que ambas partes de la transacción confíen en que la cantidad entregada es la correcta. En la primera parte de la investigación se describen los componentes de un sistema de despacho bajo el concepto de transferencia de custodia. Se describe también las normativas que definen el diseño de estos sistemas. En la segunda parte, se plantea un procedimiento de cálculo para determinar los caudales que definen el diseño de un sistema de mezcla en línea de gasohol, mediante el análisis de las limitantes técnicas, normativas y de seguridad que se han recopilado en la primera parte. Finalmente se plantea un ejemplo que confirma que se puede lograr eficiencia del despacho, sin trasgredir las limitaciones indicadas.
Análisis económico y técnico de una bomba de ariete hidráulico para optimizar el riego agrícola en el distrito de Cumba, Utcubamba Amazonas
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Pérez Alvarez, Angel Ricardo; Paez Apolinario, Eliseo
La presente investigación tuvo como objetivo general analizar económicamente y técnicamente una bomba de ariete hidráulico para optimizar el riego agrícola en el distrito de Cumba de la Provincia de Utcubamba-Amazonas. La investigación fue de tipo aplicada, con un enfoque cuantitativo y la unidad de análisis la comprendió una bomba de ariete con el fin de satisfacer el suministro de agua. En los resultados se identificó la fuente de agua, el sistema de bombeo, altura de impulsión, diámetro de tubería de presión y diámetro de tubería de impulsión para un área de regadío de 10,000 𝑚2 y un caudal necesario de 520,833(l/hrxha). Como conclusión, se identificó que es rentable el proyecto al obtener un VAN de S/3,855.71, TIR de 26.2%, lo que demuestra la recuperación de la inversión al evaluar a un horizonte de 12 meses.
Análisis espacio-temporal de sequías históricas en la cuenca del río Pampas durante el periodo 1981 – 2016
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Atúncar Zevallos, Gustavo Adolfo; Gastelo Villanueva, Jorge Luis
Estudia las características espacio temporales de las sequías históricas en la cuenca Pampas durante el periodo 1981 - 2016. Caracteriza y regionaliza las precipitaciones en dicha cuenca. Realiza la caracterización de las sequías históricas mediante el índice estandarizado de precipitación (SPI) y evalúa sus tendencias en las regiones homogéneas de la cuenca. Plantea la hipótesis de que existe e una disminución en la ocurrencia de sequías en la cuenca del río Pampas entre los años 1981 y 2016.
Análisis fluidodinámico y caracterización de una válvula para gas tipo tapón carente de certificación para su utilización en la Compañía Operadora de Gas del Amazonas
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018) Arroyo Decena, Luis Gustavo; Páez Apolinario, Eliseo
Se describe el análisis fluido-dinámico como una metodología para resolver diversos problemas relacionados a la mecánica de fluidos y obtener propiedades como perfiles de presión, velocidad, líneas de corriente y otros. Uno de los códigos más empleados utilizando volúmenes finitos es el Ansys-CFX. Se describe la caracterización de materiales como la determinación de las características de un material a partir del estudio de sus propiedades físicas, químicas y/o estructurales. Existen para ello distintas técnicas de caracterización, de acuerdo a la necesidad del material. Una vez conocidas las características del material puede establecerse la naturaleza del mismo, así como sus posibles aplicaciones. Uno de los métodos de caracterización más comunes en la Industria Oil & Gas es la caracterización por ensayos mecánicos y químicos, los cuales evalúan posteriormente la compatibilidad del material ensayado con las normas ASTM. La investigación realizada se divide en dos partes: el análisis fluido-dinámico en la válvula de tipo tapón mediante el método Ansys-CFX y la definición de una metodología de caracterización para la válvula de tipo tapón. Las válvulas tapón son usadas ampliamente en el transporte de hidrocarburos, principalmente en estaciones de superficie. Para el análisis fluido-dinámico se consideró información real de presión y caudal a través de la válvula tapón en dos escenarios, uno a máximo caudal y otro a mínimo caudal de transporte. Posteriormente se obtuvieron y evaluaron valores de presión y velocidad a través de la válvula. Para la segunda parte, los componentes de las válvulas se caracterizaron bajo ensayos de tracción, dureza, análisis químico y análisis metalográfico. De igual manera se realizaron ensayos de presión de cuerpo y cierre de alta y baja presión. Posteriormente se muestran los resultados obtenidos, los cuales son validados con las especificaciones técnicas de ASTM A 216 y la norma API 598.
Análisis hidráulico del flujo en un desarenador para la Central Hidroeléctrica de Huantán
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2022) Juárez Estacio, Julio César; Arámbulo Manrique, Miguel Ernesto
Análisis hidráulico del flujo del desarenador en cuanto al transporte de partículas sólidas que conduce el rio Huantán conjuntamente con el rio Cañete lo cual se debe tener en cuenta para el dimensionamiento del desarenador para la central hidroeléctrica de Huantán. Para una mejor lectura de la tesis esta se compone de cuatro capítulos donde: El capítulo I contiene las generalidades que comprende la introducción, justificación, antecedentes, los objetivos, la Hipótesis y variables para el estudio del desarenador, así como la ubicación y acceso al área en estudio. En el capítulo II hacemos un resumen del marco teórico que comprende la definición de lo que es un desarenador tipos y clases, zonas, el comportamiento de los sedimentos en la estructura, proceso de decantación, factores, diseño hidráulico del desarenador para el dimensionamiento de esta estructura. En el capítulo III se presenta los datos generales para el cálculo hidráulico del desarenador tales como: Estudio geológico, hidrológico, análisis de máximas avenidas, transporte de sedimentos y el uso y demanda de agua. En el capítulo IV desarrollamos el cálculo hidráulico del desarenador, se hace el planteamiento hidráulico, todo el proceso de cálculo hidráulico, así como la influencia del diámetro de las partículas en suspensión y finalmente la conclusión y recomendación respectiva.
Análisis hidrogeológico conceptual y propuesta de escenarios numéricos del interflujo para la presa de relaves ubicada en la ciudad de Castilla Arequipa-2022
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2022) Contreras Gutiérrez, Efrain Jhiaromir; Mogrovejo Gutiérrez, Rubén Esaú
Se realizó el estudio de mecánica de suelos y mecánica de rocas, mediante el estudio geo mecánico, acudiendo a ensayos de laboratorio, en la presa de relaves ubicada en el departamento de Arequipa, provincia de Castilla, distrito de Orcopampa. Se determinó el tipo de suelo y el tipo de roca (Dacita), realizando el perfil estratigráfico, para determinar; las filtraciones en la zona de las recargas y en la presa de relaves; asimismo, se realizó el análisis de estabilidad de la presa de relaves, en la sección progresiva 0+022, hasta 0+360, la estabilidad se realizó con el software SLIDE 6.0, se comprobó la estabilidad, teniendo en cuenta los factores de seguridad aceptable. Se obtuvo la data de precipitación máxima 24 horas, la temperatura mensual, la evaporación de las estaciones aledañas a la presa de relaves para su procesamiento, con el modelamiento hidrológico, y con los resultados del estudio de suelos y de roca, se procederá a plantear escenarios numéricos para el análisis del caudal de infiltración en la presa de relaves, lo cual será relevante para la sexta etapa de recrecimiento de la presa de relaves, analizando las aguas subterráneas ante las recargas de la Machuccocha.
Análisis técnico de los barrajes tipo indio, convencional y tirolesa para bocatomas en la quebrada Tupuri, distrito de San Gaban, provincia de Carabaya, departamento de Puno
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018) Nontol Gutierrez, Luis Alberto; Juárez Céspedes, José Feliciano
Realiza el análisis técnico entre tres tipos de barrajes (barraje convencional, barraje tipo indio y barraje tirolesa) de bocatomas en la quebrada Tupuri, con una pendiente del 20%, y evalúa cuál es la mejor alternativa con respecto a su eficiencia, comportamiento y sostenibilidad en la etapa de operación. De la comparación de resultados entre los tres tipos de barraje, se concluye que el barraje tipo Indio tiene un mejor comportamiento en quebrada de fuerte pendiente debido a que presenta un menor desgaste en épocas de máximas avenidas, además que no requiere un disipador de energía ya que el enrocado acomodado se comporta como el lecho del rio sin generar erosión aguas abajo. Por otro lado, la incorporación del barraje móvil reduce el ingreso de material de arrastre por la ventana de admisión generando así una captación permanente y eficiente durante todo el año.
Análisis térmico y selección de ciclo de proceso para la implementación de una planta piloto de 10mw de energía geotermal en el campo geotérmico de Calientes - Tacna
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2017) De Montreuil Estupiñan, Christian André; Quispe Gonzáles, César Alejandro
Analiza los esquemas termodinámicos de los ciclos Flash, Binario y Combinado para una planta geotérmica de 10 MW, se realizan los cálculos termodinámicos de manera analítica y a través de un modelamiento mediante el Software Aspen Hysys, con el fin de tener mayor certeza en los resultados obtenidos, tomando como factor el valor de la potencia obtenida por unidad de flujo másico extraído del yacimiento geotérmico.
Análisis y determinación del potencial solar mediante modelos basados en parámetros climáticos para el distrito de San Mateo, provincia de Huarochirí, Lima – Perú
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Mendoza Andía, Jhon Américo Rafael; Sánchez Cortez, Lozano Pedro
Este trabajo analiza un procedimiento para determinar el potencial solar mediante modelos de estimación de radiación solar basados en parámetros climáticos, aplicándolos a un nivel local donde no se cuenta con registros de medición. El estudio se realizó en el distrito de San Mateo, provincia de Huarochirí, en la sierra de la región Lima, Perú. Se propuso la utilización de tres modelos de estimación como alternativas de cálculo basados en la temperatura del aire, ya que esta variable se mide en la gran mayoría de estaciones automáticas. El uso de estos modelos responde a la relación que guarda la temperatura con la radiación y su práctica aplicación incluyendo la atenuación por efectos atmosféricos. Los modelos utilizados fueron Bristow-Campbell, Hargreaves-Samani y Annandale, de los cuales se seleccionó el modelo Bristow-Campbell el cual mostró mejores resultados a comparación de sus semejantes, obteniendo un R2 de 0.818, RMSE de 1.14, MBE de 0.06 a diferencia de los R 2 de 0.921 y 0.921, RMSE de 1.27 y 1.27, MBE de -0.52 y -0.52 de Hargreaves-Samani y Annandale respectivamente. Para desarrollar los modelos se registró una serie temporal de 10 meses de una estación meteorológica automática propia, complementando la información con un registro de 9 años de data histórica extraídos de la aplicación gratuita de la NASA (POWER) para los puntos auxiliares de medición ubicados en todo el distrito. Se validaron los datos de la NASA correlacionándolos con los datos obtenidos en tierra dando resultados aceptables para su aplicación. Esto permitió generar una malla de registro de datos con los puntos de medición para así realizar la simulación en el software libre QGIS y obtener los mapas de distribución de la radiación. La radiación promedio anual fue de 5.26 kWh/m2 día, lo que resultó altamente rentable. Se considera que la metodología desarrollada en esta investigación es aplicable para estimar la distribución de la radiación solar incidente a nivel local, considerando siempre las condiciones del área de estudio. Los valores de radiación solar global producidos en esta tesis se pueden utilizar en el diseño y cálculo del rendimiento de las aplicaciones solares para el distrito de San Mateo.
Análisis y diseño hidráulico optimizado de un sistema de protección contra incendio por enfriamiento y sofocación para tanques verticales de almacenamiento de hidrocarburos líquidos en la planta terminal Juliaca
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Alcarraz Espinoza, Luis Alberto; Horqque Ferro, Saúl Primitivo
Consiste en el análisis y diseño hidráulico optimizado de un sistema fijo de protección contra incendio por enfriamiento y sofocación, para los nueve tanques verticales de almacenamiento de hidrocarburos líquidos dentro de las instalaciones de la planta terminal Juliaca, ubicada en la región Puno, mediante el uso del módulo Darwin Designer del software WaterCAD en su versión v8i; este módulo está basado en la teoría de “Algoritmos Genéticos (AG)” aplicado a la optimización de las redes de tuberías. Esta herramienta moderna permitió la búsqueda de las soluciones óptimas de tal manera que el costo de instalación de la red, así como los requerimientos que establece la Asociación Nacional de Protección contra el Fuego (NFPA) sean mínimos.
Análisis y evaluación comparativa de modelos hidrológicos agrupados y semidistribuidos aplicados al pronóstico de caudales diarios del río Chillón
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2017) Astorayme Valenzuela, Miguel Angel; Sarango Julca, Douglas Donal; Felipe Obando, Oscar Gustavo
Como consecuencia del cambio climático, la ocurrencia de eventos extremos en el país se viene intensificando. Por lo que, cada vez surge una mayor necesidad por conocer, gestionar y predecir con mas detalle el comportamiento de la hidrología en las cuencas del país. En este contexto, la presente tesis expone los resultados obtenidos en la adecuación, evaluación y comparación de los modelos lluvia-escorrentía GR4J, SOCONT HBV y SAC-SMA a escala diaria en la cuenca del río Chillón bajo dos enfoques de movilización: agrupado y semidistribuido. El mérito intelectual de la presente tesis gravita en el hecho de modelar las descargas diarias de la cuenca del río chillon, así como su emplazamiento a una etapa de pronóstico de caudales a corto plazo. Esto tiene el potencial de contribuir a minimizar las perdidas humanas y materiales bajo la pronta predicción de las crecidas del caudal del río Chillón. Además, esto guarda estrecha relación en la formación de un sistema de alerta temprana en la cuenca de estudio, siendo esto una perspectiva a futuro. La presente tesis se encuentra distribuida como sigue: en el Capítulo 1 se presentan los aspectos generales de la investigación. El Capítulo 2 se concentra en los antecedentes, definiciones y conceptos, enfatizando en la conceptualización de los modelos propuestos. El Capítulo 3 se concentra en la descripción y análisis exploratorio de la hidroclimatología de la hoya, así como la descripción de la metodología seguida en la investigación. El Capítulo 4 se concentra en la discusión de los resultados, a saber: adecuación y comparación de los modelos propuestos; análisis de sensibilidad de parámetros; criterios considerados para la determinación de los umbrales de aleta temprana; concluyendo con la prueba de pronósticos de caudales a partir de la previsión de lluvias Eta-Senamhi y WRF. Finalmente, en el Capítulo 5 se presentan las conclusiones generales de la investigación y el trabajo futuro recomendado.
Análisis y simulación fluidodinámica del fenómeno de cavitación en una turbina Francis
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2015) Zegarra Velasquez, Roberto Luis
Aborda el estudio de uno de los principales problemas de funcionamiento que aquejan a las turbinas Francis: la cavitación, tanto en su forma cualitativa como cuantitativa. Busca encontrar el caudal de máxima eficiencia de la turbina usada en la Central Hidroeléctrica Cahua, ubicada al norte de Lima y verificar si esta central presenta problemas de cavitación durante su operación. Válida la simulación realizada con el simulador ANSYS 14.5 haciendo uso de material bibliográfico y referencias. El estudio de este fenómeno proporciona información para mejorar la eficiencia de una central hidroeléctrica, ya que obtendremos los puntos críticos de operación de las turbinas Francis.

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