REPOSITORIO USM
Trabajos de Título, Monografías Académicas, Tesis o Memorias de pregrado
Recent Submissions
Sistema Inteligente de llenado: control y estudio de espuma en procesos industriales
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026) González Saravia, Paulo Roberto; Departamento de Electrónica e Informática; Vásquez Concha, Nelson Artemio
En el ámbito industrial, el proceso de llenado de camiones con productos líquidos o semilíquidos implica desafíos específicos debido a la generación de espuma, el cual puede llevar a rebalses y desperdicios de producto si no es adecuadamente controlado. Esta situación ocurre frecuentemente cuando el material transportado a través de tuberías cae desde una altura considerable a un camión de carga, generando burbujas y espuma que ocupan espacio; si se acumulan en exceso, pueden desbordarse. El monitoreo actual de este fenómeno depende en gran medida de la supervisión humana, lo que no solo representa una limitación de eficiencia, sino que también aumenta los riesgos de error y genera costos adicionales asociados con la interrupción del proceso y la necesidad de un operador constante en la supervisión del producto en los camiones. Este trabajo de título estudia y analiza la generación de espuma en estos procesos industriales y plantea el desarrollo de un sistema de llenado inteligente como una solución automatizada para el control y estudio de la espuma. Este sistema incorpora un sensor de nivel capacitivo que permite diferenciar entre el producto y la espuma, detectando los niveles en tiempo real y activando los mecanismos de cierre cuando se alcanza el límite establecido. Gracias a su precisión, este sensor puede contribuir a una regulación exacta del flujo, evitando rebalses y mejorando la seguridad. De igual forma, se complementa con un sensor de visión inteligente, el cual verifica si el camión está correctamente alineado con la escotilla antes de iniciar el proceso, y un sensor de flujo que mide la cantidad de producto cargado. Esta medición permite dosificar con precisión un agente antiespumante en función del volumen (por litros), optimizando su uso y evitando exceso de aditivos en el producto final. Finalmente, con el propósito de demostrar y validar la lógica de diseño (...).
Análisis morfológico de barras de arena en desembocaduras río Maipo y laguna Cáhuil mediante imágenes satelitales
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-10) Medina Vergara, Agustín Eduardo; Departamento de Obras Civiles; Flores Audibert, Raul Pedro
Las desembocaduras estuarinas son reconocidas como sistemas de gran productividad biológica y valor socioeconómico en donde las barras de arena presentan un rol importante en la regulación del sistema. Por ello, resulta fundamental comprender su interacción con los procesos fluviales y marinos, especialmente en sistemas altamente dinámicos como la desembocadura del río Maipo y el estuario Cáhuil, en la zona central de Chile. La presente investigación tuvo como objetivo caracterizar la evolución temporal de la barra de arena mediante técnicas de teledetección y analizar su relación con distintos forzantes hidrológicos. Para ello, se utilizaron imágenes satelitales de la misión Sentinel-2 procesadas con el índice NDWI, lo que permitió identificar y caracterizar geométricamente la barra de arena a través de parámetros como área, perímetro, largo y ancho discretizado. Posteriormente, las métricas obtenidas fueron comparadas con registros de oleaje y caudal mediante análisis temporales y correlacionales. Los resultados evidencian una alta variabilidad morfológica de la barra, observándose tendencias de acreción durante verano y erosión en invierno. Además, se identificó que caudales medios diarios que rondan los 300 m³/s favorecen procesos de ruptura desde el interior del sistema. Las mejores correlaciones se obtuvieron al considerar la interacción conjunta entre ambos forzantes, evidenciando una relación no lineal y compleja del sistema. En conclusión, esta investigación aporta antecedentes relevantes para la comprensión y gestión de desembocaduras en la zona central de Chile, además de proponer una metodología reproducible basada en teledetección para el monitoreo de sistemas estuarinos similares.
Rendimiento escolar y brechas socioeconómicas en Chile: cambios asociados con la exposición a la pandemia de COVID-19 mediante resultados SIMCE
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-10) Cegarra Rojas, Matías Joaquín; Salazar Albornoz, Rodolfo Ignacio; Departamento de Industrias; Pincheira Sarmiento, Bernardo Eugenio
Esta investigación analiza los cambios en el rendimiento escolar asociados con la exposición a la pandemia de COVID-19 en Chile, mediante el seguimiento longitudinal de dos generaciones de estudiantes y sus resultados SIMCE de Lectura y Matemática. Se aplican regresiones multivariadas y modelos de diferencias en diferencias para comparar la evolución de los puntajes entre sexto básico y segundo medio, examinando además su heterogeneidad según el grupo socioeconómico y la dependencia administrativa de los establecimientos.
Estudio del comportamiento del número de Nusselt local en flujo laminar simultáneamente en desarrollo para canales rectangulares
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026) Orellana Tello, Josué Matías; Olguín Astudillo, Hernán Andrés; Departamento de Mecánica; Rosales Huerta, Carlos Eduardo
En esta memoria se estudia numéricamente la transferencia de calor en flujo laminar simultáneamente en desarrollo dentro de ductos rectangulares, bajo condición de temperatura de pared constante. El análisis se centra en el comportamiento del número de Nusselt local y medio, considerando la influencia del número de Prandtl y de la razón de aspecto de la sección transversal. Las simulaciones se realizaron en Ansys Fluent mediante el método de volúmenes finitos, resolviendo las ecuaciones completas de continuidad, cantidad de movimiento y energía. Se estudiaron siete razones de aspecto, α ∗ ∈ 0.1, ocho números de Prandtl entre 0.1 y 50, y números de Reynolds entre 250 y 2000. A partir de los campos numéricos se desarrolló una herramienta de post-procesamiento en Python para calcular el número de Nusselt local mediante balances de energía, incorporando la conducción térmica axial presente en la ecuación de energía. La solución numérica fue verificada mediante estudios de independencia de malla y comparaciones con resultados disponibles en la literatura. En el régimen completamente desarrollado, las diferencias respecto de los valores reportados por Shah y London [6] se mantuvieron por debajo de 0.6 %. La comparación con los resultados de Wibulswas [9] para P r = 0.72 mostró mayores discrepancias hacia las menores posiciones de x ∗. Al recalcular el número de Nusselt medio restringiendo la integración a x ∗ ≥ 10−4, el error medio general disminuyó a 2.82 % y el error máximo a 5.06 %. Los resultados muestran que la evolución del número de Nusselt depende de la razón de aspecto y del número de Prandtl. Para una misma posición térmica x ∗, el número de Prandtl determina el estado relativo de desarrollo hidrodinámico mediante la relación x + = P r x∗, mientras que la dependencia residual con el número de Reynolds disminuye al aumentar el número de Péclet y al avanzar aguas abajo. Dentro del rango estudiado se adoptó (...).
Sistema de espacios públicos para la revalorización del patrimonio cultural y paisajístico del borde fluvial de La Boca
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-07) Meléndez Soto, Constanza Carolina; Bastías Gómez, Freddy Antonio; Departamento de Arquitectura; Barrientos Díaz, Macarena Paz
El proyecto “Sistema de espacios públicos para la revalorización del patrimonio cultural y paisajístico del borde fluvial de La Boca” surge a partir de la necesidad de reconectar el centro urbano de la localidad con su borde fluvial, entendiendo este último no solo como un espacio natural, sino también como un soporte de identidad cultural, memoria colectiva y actividades comunitarias vinculadas históricamente al río. La Boca, ubicada en la desembocadura del río Rapel, posee una fuerte relación territorial con el paisaje fluvial y marítimo, expresada mediante prácticas como la pesca artesanal, las festividades locales, la gastronomía y las actividades náuticas. Sin embargo, pese al valor cultural y paisajístico del borde, actualmente existe una fragmentación entre el centro urbano y el río, producto de la topografía, la falta de infraestructura pública y la dispersión de las actividades existentes, generando espacios residuales y una baja articulación territorial. A partir de este diagnóstico, el proyecto propone una estrategia urbana y paisajística basada en un sistema continuo de espacios públicos, recorridos y plataformas capaces de transformar el descenso hacia el río en una experiencia espacial y cultural. La propuesta aprovecha la pendiente natural del terreno como una oportunidad para construir secuencias de permanencia, visuales y encuentro, integrando progresivamente el paisaje al recorrido urbano. El proyecto se organiza mediante tres nodos principales: un nodo cívico asociado al acceso desde el centro del pueblo y al centro de interpretación cultural; un nodo central que incorpora un anfiteatro y espacios públicos de permanencia integrados a la topografía; y un nodo recreativo vinculado directamente al borde fluvial, las actividades gastronómicas y las experiencias náuticas. Estos nodos se articulan (...).
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