Implementación del montaje experimental para determinar el comportamiento de un flujo mediante el experimento de Reynolds

Trabajo de InvestigaciónEn el laboratorio de hidráulica en la Universidad Católica de Colombia, no se cuenta con un montaje experimental apropiado, en el cual se puedan realizar de manera práctica ensayos para definir las características y propiedades físicas del flujo. Con base en lo mencionado anteriormente, se hace necesario el diseño e implementación del montaje experimental de Reynolds, para complementar con una parte práctica.1. GENERALIDADES 2. RECOPILACIÓN TEÓRICA PARA EL NUMERO DE REYNOLDS 3. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS PARA EL MONTAJE EXPERIMENTAL DE REYNOLDS 4. PUESTA EN MARCHA, OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO PARA UNA DEBIDA UTILIZACIÓN DEL MONTAJE EXPERIMENTAL 5. ELABORACIÓN DE GUÍAS DE MANEJO Y LABORATORIO PARA EL ESTUDIANTE 6. CONCLUSIONES 7. BIBLIOGRAFÍAPregradoIngeniero Civi

Investigación experimental del máximo aprovechamiento de las características de un fluido libre para generación de energía por medio de vibración inducida por vórtices.

La generación de energía juega un papel significativo en el siglo XXI y es materia de investigación por la importancia de la huella ambiental. La investigación trata de una forma no convencional de aprovechar la energía de un flujo de fluido en una corriente libre por medio de vibraciones y mediante materiales piezoeléctricos generar energía eléctrica. La representación experimental se basa en una geometría cilíndrica que es atravesada por un flujo de corriente libre a determinadas características, el cual presenta desprendimiento de vórtices cíclicos después de atravesar la barra; en la calle de vórtices se crean cambios de presiones y fuerzas que inciden en una placa en la cual esta implementada un piezoeléctrico el cual consigue generar energía. En la ingeniería aeronáutica y la ingeniería de estructuras, el fenómeno de las vibraciones generadas por vórtices ha sido ampliamente estudiado para evitarlo y así́ poder evitar fallas estructurales. En este trabajo, por el contrario, haciendo uso de los principios aerodinámicos y de la mecánica de fluidos, se explora analíticamente y mediante simulación en CFD los comportamientos óptimos para la generación de energía.Power generation plays a significant role in the 21st century and is the subject of research due to the importance of the environmental footprint. The research deals with an unconventional way of harnessing the energy of fluid flow in a free current through vibrations and using piezoelectric materials to generate electrical energy. The experimental representation is based on a cylindrical geometry that is crossed by a free current flow to certain characteristics, which presents cyclical vortex detachment after crossing the bar; In the vortex lane, pressure and force changes are created that affect a plate in which a piezoelectric is implemented, which manages to generate energy. In aeronautical engineering and structural engineering, the phenomenon of vibrations generated by vortices has been extensively studied to avoid it and thus be able to avoid structural failures. In this work, on the contrary, using aerodynamic principles and fluid mechanics, the optimal behaviours for power generation are explored analytically and by CFD simulation

Desarrollo y control de un medidor de flujo para su implementación en un sistema de monitorización de procesos de descontaminación de aguas

Trabajo bibliográfico con una parte experimental donde se buscará una buena opción de medidor de flujo para caudales pequeños para ser incorporados en sistemas de inyección en flujo FIA y SIA. Una vez realizado el estado del arte y posterior adquisición, se procedería a su implementación en el laboratorio y estudiar su comportamiento

Estudio experimental de transferencia de calor por convección en una fase a través de minicanales circulares para aplicaciones electrónicas de alto poder

En la actualidad el incremento en la velocidad de procesamiento de datos y señales a través de sistemas electrónicos constituye la base y el motor de todas aquellas aplicaciones donde es necesario el uso de computadores personales, servidores, estaciones de trabajo e instrumentos electrónicos; es por esto, que la industria de circuitos integrados apunta al diseño y fabricación de chips y componentes electrónicos de menor tamaño con mayor velocidad de procesamiento, lo que origina que en dichos componentes la cantidad de calor a remover aumente significativamente. Debido a esto se plantea una alternativa para el enfriamiento de los dispositivos electrónicos llamada enfriamiento por mini canales. En este sentido a través del desarrollo de esta investigación se pretende determinar de manera experimental la influencia que presentan sobre el número de Nusselt en probetas de aleación de aluminio 7075 con mini canales circulares factores como el número de canales, el diámetro de los canales y el flujo de fluido refrigerante, utilizando agua en estado líquido y régimen turbulento. Igualmente se espera Determinar cual el comportamiento térmico de cada canal por separado variando condiciones de flujo.MaestríaMagister en Ingeniería Mecánic

Implementación de sistema para la medición de fuerzas aerodinámicas en un túnel de viento subsónico

El Centro de Estudios Aeronáuticos (CEA) de la Aeronáutica Civil (UAEAC) ubicado en la ciudad de Bogotá, Colombia, cuenta con un túnel de viento subsónico denominado ELD 402B tipo Eiffel para el desarrollo de prácticas de aerodinámica. Esto le permite al Grupo de Investigación Aeronáutica (G.IN.A) de la institución contar con una herramienta para realizar labores en investigación y docencia. Por lo cual se propone como objetivo desarrollar un sistema de adquisición de datos aerodinámicos y la interfaz del usuario del túnel de viento subsónico. Con el fin de ampliar las capacidades de este túnel de viento, se desarrolló e implementó un sistema que permite adquirir las señales de los sensores de la balanza aerodinámica, ubicados en la sección de pruebas del túnel de viento. La adquisición y procesamiento se realizó con la herramienta de software LabVIEW, con la cual se implementó una interfaz gráfica que permite visualizar las variables entregadas por los sensores, las fuerzas aerodinámicas principales en el perfil alar de prueba, coeficientes aerodinámicos y velocidad relativa del flujo de aire al momento del experimento. En este documento se presentan los resultados de las pruebas de funcionamiento y el proceso de diseño e implementación del sistema que permite hacer mediciones de las variables aerodinámicas, como son los coeficientes de sustentación y arrastre para el modelo que se encuentre en la sección de pruebas del túnel de viento en tiempo real

Diseño del sistema termo-mecánico para la estación remota de monitoreo del Parque Nacional Palo Verde de la misión científica GW-Sat.

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Mantenimiento Industrial) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electromecánica, 2020Costa Rica nuevamente será parte de una misión espacial liderada por la Universidad George Washington, en este caso, nuestro país aportará la misión científica, la cual se enfoca en la obtención de datos acerca del estado del Parque Nacional Palo Verde. Para lo cual el COMS Team del SETECLab dará soporte en el enlace de comunicación. Dicho enlace consta de tres elementos: Segmento de vuelo, Segmento en tierra y Segmento de estación remota; estos dos últimos están a cargo del laboratorio. El presente proyecto se enfoca en el radio transmisor de los datos que se ubicará dentro de un gabinete y en conjunto con los demás dispositivos electrónicos y la red de sensores conformarán el Segmento estación Remota o GRT. Debido a las condiciones ambientales propias de Palo Verde y la experiencia previa con el radio transmisor, se teme que este se dañe por un exceso de calentamiento, sin embargo no se cuenta con datos que apoyen esta hipótesis, ni que permitan anticipar si algo parecido pudiera suceder en el futuro. Partiendo de esa información, este proyecto se enfoca en determinar las condiciones térmicas tanto para el radio como para la estación remota, mediante la realización de proyecciones basadas en modelos matemáticos. Para así, efectuar una propuesta de diseño termo-mecánica que de una solución satisfactoria a las condiciones encontradas. La utilidad del proyecto radica en la sencillez de los modelos, al basarse en el concepto redes generalizadas, pero a su vez, contempla de manera integral el comportamiento de distintos elementos tanto de forma individual como en conjunto, lo que en otros modelos matemáticos sería muy compleja su realización.Costa Rica will once again be part of a space mission led by the George Washington University,in this particular case, our country will contribute the scientific mission, which focuses on obtaining data about the state of the Palo Verde National Park. For which the COMS Team of the SETECLab will give support in the communication link. This link consist of three elements: Flight segment, Ground segment and Remote station segment; the latter two are in charge of the laboratory. This project focuses on the radio transmitter of the data that will be located inside a cabinet and together with the other electronic devices and the sensor network will make up the Remote Station Segment or Ground Remote Terminal (GRT). Due to Palo Verde’s environmental conditions and previous experience with the radio transmitter, it is feared that it will be damaged by overheating, however, there is no data to support this hypothesis, nor information to allows anticipate if something similar could be happen in the future. Based on this information, this project focuses on determining the thermal conditions for both the radio and the remote station, making projections based on mathematical models. In order to be able to proposal, a thermo-mechanical design that gives a satisfactory solution to the conditions found. The usefulness of the project lies in the simplicity of the models, since it is based on the concept of generalized networks, but at the same time, it contemplates in an integral way the behavior of different elements both individually and together, which in other mathematical models, would be very complex to realize

Determinación de la eficiencia térmica instantánea y la temperatura de salida del colector solar PSHC-1C, del sistema de entrenamiento en energía solar térmica, ubicado en la Fundación Universitaria Los Libertadores

En la presente investigación se determinó la eficiencia y la temperatura del agua de salida del colector solar PSHC-1C, del sistema de entrenamiento en energía térmica solar modelo 46121 ubicado en el laboratorio de energías alternativas de la Fundación Universitaria Los Libertadores (FULL), por medio de dos procesos: simulación y experimentación. Para la simulación se tuvo en cuenta las propiedades de los materiales de construcción del colector, las cuales se adaptaron en el software TRNSYS. Para el experimento se elaboró y aplicó un protocolo basado en aspectos normativos para pruebas en interior (indoor test)

Diseño y análisis computacional para túnel de viento de baja velocidad

En este Proyecto Fin de Carrera se plantea el estudio y el desarrollo de un túnel de viento de ciclo cerrado y con sección de ensayos cerrada para una posible implantación en un laboratorio educativo. Por un lado, se plantea un diseño innovador para mejorar el flujo en un túnel de viento. Este diseño trata de evitar bordes esquinados que puedan provocar partículas de flujo turbulento. También se tiene en cuenta las dimensiones del mismo para garantizar una instalación en un laboratorio de términos educativos. Así mismo, se introducen deflectores de una sola pieza, para una reducción del coste del túnel de viento, un propulsor comercial y se buscan materiales resistentes, adaptables y de bajo coste para la fabricación del túnel de viento. Para corroborar el éxito de este diseño, se implementa un estudio en 2D del desarrollo del flujo a través de los conductos del propio túnel de viento. Se realizan análisis de velocidades, temperaturas, presiones y turbulencias. Los análisis generan buenos resultados con una gran fiabilidad para el uso de esta herramienta de estudio, como es el túnel de viento. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------This Master Thesis proposes the study and development of a closed circuit wind tunnel with a closed test section for possible implementation in educational laboratory. On one hand, there is an innovative design to improve the flow in the wind tunnel. This design is cornered edges to prevent particles that may cause turbulent flow. It also takes into account the dimensions to ensure the installation in an educational laboratory. Likewise, one-piece corner vans are introduced for a cost reduction of the wind tunnel, a commercial propeller and resistant, portable and low cost materials are sought for manufacturing the wind tunnel. To confirm the success of this design, a 2D flow development throughout the ducts of the wind tunnel study is implemented. Tests are performed speeds, temperatures, pressures and turbulence. The analysis generates good results with high reliability for the use in this of this tool of study, as is the wind tunnel.Ingeniería Técnica en Mecánic

Diseño y construcción de una almenara (dispositivo de protección para disipar el golpe de ariete)

Trabajo de investigaciónEn el presente documento se realizó el diseño y construcción de un modelo de una chimenea de equilibrio o “almenara”, la cual permite simular experimental-mente la sobrepresión que se percibe en las tuberías durante su operación en el momento de hacer un cierre rápido del registro de paso. A partir de los resultados obtenidos por el modelo se planteó la debida simulación, implementado el pro-grama ALLIEVI y AUTOCAD.INTRODUCCIÓN 1. GENERALIDADES 2. METODOLOGÍA 3. RESULTADOS 4. ANÁLISIS DE RESULTADOS 5. CONCLUSIONES 6. BIBLIOGRAFÍA ANEXOSPregradoIngeniero Civi