REPOSITORIO USM
Trabajos de Título, Monografías Académicas, Tesis o Memorias de pregrado
Recent Submissions
Propuesta de mejora de sistema de extinción de incendio especializado para salas blancas de Data Centers
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-10-07) Cortés Díaz, Cristian Ignacio; Mezquita, Shiny; Departamento de Mecánica; Osses Alvarado, Mauricio
La presente memoria desarrolla una propuesta de mejoramiento para sistemas de extinción de incendios aplicables a salas blancas de Data Centers, considerando desempeño técnico, continuidad operativa y viabilidad económica. El caso de estudio corresponde a una sala de referencia de 300 m², con 200 racks y una potencia mínima estimada de 2 MW, calculada a partir de una densidad de 10 kW por rack. La investigación es de carácter aplicado, con enfoque cuantitativo, diseño no experimental y alcance descriptivo–comparativo. Se evalúan rociadores automáticos, agentes limpios, gases inertes y agua nebulizada mediante diez criterios, una escala de 1 a 5 y dos escenarios de ponderación. Posteriormente, se desarrolla una modelación hidráulica estacionaria en AFT Fathom 12 para una red de agua nebulizada con 30 cabezales OH-PX2, distribuidos en tres ramales de diez unidades. En el escenario de viabilidad económica, el agua nebulizada alcanza 38,1 puntos sobre 50, equivalentes a 76,2 %, frente a 73,8 % de los agentes limpios, 70,6 % de los gases inertes y 57,0 % de los rociadores. Para el cálculo hidráulico se adopta una presión mínima de 7 bar y un factor K de 19,0 L min⁻¹ bar⁻¹⁄², obteniéndose una demanda mínima teórica de 1.508,08 L/min. La configuración final entrega aproximadamente 1.651,00 L/min y caudales de 53,75 a 56,26 L/min por cabezal. El caudal mínimo simulado supera en 6,92 % el requerimiento de 50,27 L/min, mientras que las velocidades de la red se sitúan entre 1,12 y 4,24 m/s. Se concluye que la red modelada satisface preliminarmente los requerimientos de caudal definidos para el escenario hidráulico considerado. La preferencia por agua nebulizada depende de los criterios, calificaciones y ponderaciones adoptados. Su implementación requiere verificar (...).
Evaluación de productos CMIP6 para la estimación de forzantes meteorológicas en tres cuencas andinas de Chile
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-10-05) Paredes Moya, Daniela Fernanda; Departamento de Obras Civiles; Castro Heredia, Lina Mabel
Las proyecciones de cambio climático se realizan utilizando Modelos de Circulación General, agrupados en el Coupled Model Intercomparison Project (CMIP). Estos modelos presentan limitaciones respecto a su resolución, sobre todo en regiones con topografía compleja, como lo son las cuencas de alta montaña, por lo que esta memoria tiene por objetivo comparar distintos métodos de desagregación estadística y corrección de sesgo en cuencas andinas. Para esto, se evaluó el desempeño histórico y las proyecciones futuras de modelos CMIP6 en tres cuencas andinas de Chile Central, las cuales son Maule Alto, Aconcagua Alto y Yeso, considerando las variables temperatura media y precipitación. Los resultados históricos muestran que los modelos originales, previos a las correcciones, presentan sesgos. La aplicación de los métodos Quantile Delta Mapping y Multivariate Bias Correction mejora el desempeño de los modelos, donde MBCn se destaca por sus resultados a nivel interanual, mientras que QDM obtiene mejores resultados a nivel estacional. En lo que respecta a las proyecciones, bajo el escenario SSP5-8.5 se observa un aumento de temperatura en las cuencas estudiadas, superando los 5,5 °C hacia finales de siglo. En precipitación, las proyecciones muestran disminuciones que superan el 50% en la cuenca Maule Alto, en Aconcagua Alto la reducción varía según modelo y método de corrección, con valores entre 20% y 54%, mientras que en Yeso se proyecta una disminución entre 11% y 55%, reflejando un mayor desacuerdo entre modelos. Este estudio se enfoca en alcanzar un mayor nivel de detalle en cuencas de menor escala, mediante una evaluación que compara los métodos de corrección frente a datos observacionales reales, cubriendo tanto el desempeño histórico como las proyecciones hacia finales de este siglo.
Análisis de alternativas para el mantenimiento de grandes conducciones: el caso del sistema de agua potable de Alto Hospicio
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-03) Campos Suárez, Carlos Alberto; Aranda Núñez, Vivian Clarisa; Departamento de Obras Civiles; Kresse Zamorano, Alberto Javier
En el norte de Chile, la industria sanitaria utiliza sondajes para el suministro de la población, que enfrentan el desafío de mitigar la presencia de metales en las aguas subterráneas, una problemática común que requiere soluciones adaptadas a las condiciones geotécnicas locales y a las características hidráulicas de cada fuente. En la Región de Tarapacá, específicamente en la Pampa del Tamarugal y zonas cercanas, se observa la presencia de metales como magnesio, arsénico y manganeso, lo que obliga a su tratamiento. En efecto, la empresa “Aguas del Altiplano”, proveedora de los servicios sanitarios en esta región, ha implementado diversos procesos para cumplir con la Norma Chilena NCh409/1.Of.2005 y garantizar agua potable para consumo humano. Sin embargo, alguno de estos tratamientos, o de los minerales no tratados, debido a que se encuentran en concentraciones menores a las exigibles, generan acumulación en las líneas de conducción, como se observa en la que abastece a Alto Hospicio, donde se ha formado una capa de manganeso adherida a las paredes internas de las tuberías. Este fenómeno genera problemas de calidad del agua cuando las partículas de manganeso se desprenden debido a variaciones en el régimen hidráulico, poniendo en riesgo la infraestructura del sistema por su eventual arrastre. Este estudio analiza tres alternativas para abordar esta problemática, en distintos puntos y etapas: un sistema de abatimiento de manganeso en la etapa de producción, la instalación de una línea auxiliar que permita realizar mantenimientos sin interrumpir el suministro y la limpieza a tramos con algún método utilizado en la industria. El análisis considera aspectos técnicos, operativos y económicos para identificar la estrategia más adecuada para este caso en particular, de manera de garantizar la continuidad del servicio y la calidad del agua para los residentes de Alto Hospicio, y propone criterios que podrían ser aplicados en el diseño y operación de otros sistemas de producción con grandes conducciones en el país.
Diseño de un seleccionador de bolas modular para empresa cementera
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026-10) Cáceres Gallegos, Diego; Departamento de Diseño y Manufactura; González Carvallo, Mario
El presente proyecto desarrolla el diseño de un seleccionador de bolas de molienda para la industria cementera, en respuesta a la problemática del desgaste de los medios utilizados en la molienda de clínker y a la necesidad de su clasificación granulométrica. El trabajo comprende la definición de los requerimientos operativos, el desarrollo de la ingeniería de detalle y la elaboración de la documentación técnica del equipo. La metodología se basa en la norma VDI 2221 e incorpora la recopilación de datos operativos, la evaluación de alternativas mediante una matriz de Pugh y el uso de herramientas CAD/CAE para la modelación y el análisis estructural mediante elementos finitos. A partir de los requerimientos establecidos, se dimensionan los módulos de tolva, cinta transportadora y tambor, y se especifican sus materiales y accionamientos. Como resultados del desarrollo, se presentan la planimetría, la cubicación de materiales y un prototipo a escala. El proyecto proporciona una base técnica para avanzar hacia la fabricación y evaluación del equipo, cuyas prestaciones operacionales requieren verificación experimental y validación en condiciones industriales.
Diseño, fabricación y validación experimental de insertos poliméricos con materiales de ingeniería para procesos de inyección en baja producción
(Universidad Técnica Federico Santa María, 2026) López Echeveria, Kamila Andrea; Departamento de Diseño y Manufactura; González Carvallo, Mario
Este trabajo desarrolla un molde híbrido reutilizable con insertos intercambiables para evaluar componentes fabricados por extrusión de material en una inyectora vertical JIEYANG. El prototipo se compone de un soporte inferior de ácido poliláctico (PLA), un cuerpo superior e insertos de acrilonitrilo estireno acrilato (ASA), y elementos metálicos de apoyo y fijación. El diseño se organizó mediante el análisis funcional, la metodología de diseño de Michael French, la caracterización de la zona de montaje, el modelado CAD y las comprobaciones de ajuste. Las pruebas de montaje presentaron dificultades de posicionamiento y motivaron la ampliación de perforaciones y la revisión de las aberturas de fijación. Los antecedentes señalaron que el desempeño de los insertos poliméricos para series cortas depende de su geometría, de la temperatura y presión del proceso, y de las condiciones de fabricación de cada inserto. Se probaron insertos de ASA e insertos de PLA en diferentes cavidades. Las observaciones indican que 10 min de enfriamiento favorecen el desmoldeo y la apariencia de las piezas. También se observó deterioro térmico localizado en la entrada del cuerpo superior de ASA. Los ensayos permitieron obtener piezas con distintas geometrías mediante el cambio de insertos, manteniendo los cuerpos principales del molde. Esto demuestra que el sistema puede utilizarse para realizar pruebas de inyección a baja escala, aunque todavía requiere mejoras y evaluaciones adicionales. Finalmente, se realizó un análisis de costos que considera la fabricación del molde y el recambio de insertos, expresando los resultados en pesos chilenos y UF.
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