Search

Two-phase transient flows in emptying processes of hydraulic pipelines with entrapped air have been studied in detail in the literature through the development of different mathematical models based on rigid column models. During literature review, it was found that transient flows representing pipeline emptying processes have been rarely studied by two-dimensional and three-dimensional analysis. This research begins demonstrating the behavior of air and water in pipelines during emptying processes, and the formulation of existing mathematical models, where two scenarios are considered: i) Emptying process of a branched hydraulic conduction with air valves, and ii) Emptying process of a simple hydraulic conduction without air valves. In this master thesis, two computational fluid dynamics (CFD) models were developed to study the hydraulic-thermodynamic parameters that occur in pipe emptying processes. An introduction to CFD modeling is performed for its use in the two-dimensional and three-dimensional analysis of two-phase transient flows. Subsequently, a 2D CFD model is performed to simulate Scenario No. 1 (branched hydraulic conduction with air valves), and a 3D CFD model is performed to simulate Scenario No. 2 (simple hydraulic conduction without air valves), described above. The geometric domains, meshing, boundary conditions, numerical schemes and calculation tolerances for the numerical solution of the Navier-Stokes equations for two-phase and compressible flows are defined for numerical processing. The 2D and 3D CFD models are validated with results obtained from experimental measurements carried out by other authors, and by means of a meshing sensitivity analysis. The CFD models show good correlation with the experimental results associated with pressure patterns, velocity, water column length, and allow to visualize in greater detail transient phenomena that are not captured by the mathematical models. These CFD models are compared numerically with their respective mathematical models showing a good agreement, and finally a description of the advantages and disadvantages of the use of mathematical models (1D) and CFD models (2D and 3D) in the resolution of hydraulic engineering problems is performed.

El proyecto corresponde a la empresa ECSA y tiene como finalidad predecir el desgaste por erosión en tuberías de descarga que han sido modificadas para transportan relave minero de cobre. Se aplicó de la norma ASME B31.11 para el análisis de sus puntos críticos y simulación computacional ANSYS CFX para determinar la tasa de erosión. The project corresponds to the company ECSA and its purpose is to predict erosion wear in discharge pipes that have been modified to transport copper mining tailings. The ASME B31.11 standard was applied for the analysis of its critical points and ANSYS CFX computer simulation to determine the erosion rate.

[ES] Este proyecto pretende tanto analizar en profundidad como encontrar la forma más económica y eficiente de monitorizar el motor de una embarcación no tripulada para que pueda estar en funcionamiento durante treinta días, cuando está programado para repostar. La embarcación necesita funcionar de forma autónoma durante treinta días sin ningún tipo de mantenimiento, por lo que es importante tener un control total del motor para que, en caso de cualquier irregularidad, se puedan tomar medidas de seguridad desde tierra y reparar o hacer funcionar el motor al menos hasta que llegue a tierra. La embarcación necesita seguir a un robot submarino encargado del mantenimiento de tuberías sumergidas, por lo que esta embarcación necesita recargar, tomar control y mantenimiento de este. La empresa con la que estoy haciendo mi TFG, uSEA AS, se encuentra en Bergen y todavía está desarrollando este proyecto, por lo que podría ayudarles en su toma de decisiones y demostrar principalmente que la embarcación puede cumplir todas sus funciones al monitorear el motor con distintos tipos de sensores. Estos sensores son de diferentes tipos, los principales sensores que suelen incluir todos los motores son los de vibración y térmicos. Yo me voy a centrar principalmente en que sensores fuera de lo habitual se pueden incluir para llegar a un alto nivel de seguridad y confianza en este motor. De los sensores habituales, los térmicos son de los que en mi opinión más información útil se puede extraer y en consecuencia de los que se deberían analizar los datos con más profundidad. Una vez recopilados todos los datos que creamos oportunos debemos analizarlos para posteriormente diseñar mecanismos que puedan corregir el funcionamiento del motor, como filtros, frenos, inyectores de aceite, imanes¿, [EN] This thesis investigates the use case of an USV operation of a 24m vessel hull, with primary propulsion both diesel and electric and with a general plan of having two main generators sets and an emergency backup system. The operation of the USV will be fully unmanned, and the only scheduled periods for maintenance will be every 30 days when the USV is scheduled for re-fuelling. Day to day monitoring of engines and propulsion systems will be performed via sensors onboard and an taken control from a room onshore. uSEA AS isthe company which is developing this unmanned vessel and a fully automated system for operating autonomous underwater drones which will revolutionize the collection of underwater data. Without risk to crew, and without harming marine life, this company will provide access to critical oceanographic and environmental data- safer, cheaper, faster, and in a more sustainable way. This thesis will be only focused on the main diesel engine, from which we will discuss which sensors we should implement and how. I hope it can serve as a basis for further research on other vessels in a future and show all the benefits it has this challenge. On the other hand, also show all the limitations so they can be reduced someday. Finally, a great part of this thesis is based on assumptions and based on theoretical concepts, so before starting needs to be clarified that there is a big path between this project and its real-life implementation.

[ES] Se ha realizado el proyecto de las instalaciones de electricidad, fontanería, calefacción, A.C.S. y ventilación del garaje de la planta sótano. Se ha obtenido un presupuesto final con las mediciones correspondientes a estos apartados igual a 96.354,32 €. Dentro del apartado de la memoria se recoge las justificaciones adoptadas para los cálculos de dichas instalaciones con sus normativas correspondientes a cada instalación. Los cálculos realizados y obtenidos de los programas se introducirán dentro de los anexos, separados correctamente por el tipo de instalación. Por último, en el apartado de planos se ha introducido un primer plano exponiendo la ubicación del edificio y a continuación un listado de los planos correspondientes a cada instalación planta por planta. Como apoyo al A.C.S se ha optado por utilizar la aerotermia, ya que no tiene prácticamente repercusión medio ambiental y tampoco crea contaminación acústica. En los planos de fontanería se puede ver la instalación sin el apoyo de aerotermia y con el apoyo de esta. [EN] The project in question consists of the electricity, plumbing, heating, D.H.W. and ventilation installations for the basement, which is a garage of a building consisting of 14 dwellings. For this, the Procuno program has been used to calculate the plumbing, heating, D.H.W. and ventilation, highlighting in the latter that only one fan will be needed to extract the air. On the other hand, for the calculation of the electricity installation, they have been carried out manually and the arrangement of the different components has been done with the AutoCAD program. The total budget we have obtained is €96,354.32. In support of the D.H.W. aerothermal energy has been used since it can be used both in winter and summer and has no environmental impact, it is a renewable energy and it is the most efficient. Within the basic health and safety study document, it has been developed focusing above all on the installations that we are going to carry out in the building and not on the construction of the building itself. In conclusion, we will highlight that this project is very complete at the level of facilities since we cover all the facilities of a building and we incorporate additional support for the D.H.W.

Dentro de cualquier planta de procesos se hace importante realizar cuales son los parámetros para obtener un producto terminado en las mejores condiciones y apto para el consumo de los clientes. Por lo que, en el presente documento, se realiza el rediseño del sistema de generación, distribución y transporte de vapor dentro de la planta de una empresa pesquera, ubicada en Ciénaga, Magdalena. El proceso de cocción es nuestra área de trabajo dentro del proyecto y este cuenta con 4 etapas importantes: obtención y almacenamiento de agua, etapa de caldera (paso de agua líquida a vapor), distribuidor de vapor, y autoclave (donde se realiza como tal la cocción del crustáceo). Cada una de estas etapas necesita un rediseño en sus componentes para tener un proceso optimo, y como se mencionó anteriormente, un mejor producto terminado. El proyecto estará centrado en aspectos como lo son el aprovechamiento efectivo y disminución del consumo de gas natural en la caldera, rediseño del sistema de tuberías para aprovechar al máximo el poder calorífico del vapor que las circula, y la implementación de sistemas de medición y control de las variables relevantes dentro del proceso (presión, temperatura, flujo volumétrico y consumo por cocción de agua y gas natural). Within any processing plant, it is important to determine the parameters to obtain a finished product in the best conditions and suitable for customer consumption. Therefore, in this document, the redesign of the steam generation, distribution and transport system is carried out within the fishing company, located in Cienega, Magdalena. The cooking process is our area of work within the project, and it has 4 important stages: obtaining and storing water, boiler stage (transmission from liquid water to steam), steam distributor, and autoclave (where it is carried out as such). the cooking of the crab). Each of these stages needs a redesign of its components to have an optimal process, and as mentioned above, a better finished product. The project will focus on aspects such as the effective use and reduction of natural gas consumption in the boiler, redesign of the piping system to make the most of the calorific value of the steam that circulates them, and the implementation of measurement and control systems. of the relevant variables within the process (pressure, temperature, volumetric flow, and consumption by cooking of water and natural gas)

La investigación se presenta en el documento adjunto. En el presente trabajo se documentaron diferentes tecnologías sin zanja y con zanja abierta existentes para la instalación y/o renovación y/o rehabilitación de tuberías de acueducto y alcantarillado. Posteriormente, se identificaron y estudiaron dos casos de estudio en la ciudad de Bogotá, uno correspondiente a la instalación de tuberías de acueducto y otro de rehabilitación de tuberías de alcantarillado, ambos con tecnología sin zanja. Para ambos casos de estudio se realizó un análisis de ciclo de vida (ACV) haciendo uso del software computacional Simapro con el fin de determinar los impactos ambientales en términos de toneladas de carbono equivalente generados por la etapa de instalación y/o renovación y/o rehabilitación de tuberías de acueducto y alcantarillado empleando tecnologías con y sin zanja con el fin de determinar cuál tecnología genera menos toneladas de carbono equivalente. Magíster en Ingeniería Civil Maestría

Spa: En la presente monografía se analizarán los datos obtenidos en el CPF CUSIANA con el fin de identificar las principales amenazas a la integridad de las tuberías de la planta y así determinar el grado de confiabilidad de la metodología a proponer, aplicando los métodos de análisis de registros históricos de inspecciones directas e indirectas, se evalúa la integridad mecánica de la planta comparando resultados obtenidos mediante inspecciones directas utilizando herramientas (ILI) e indirectas (CIS, DCVG, resistividad, pH y bacteriológico). De esta manera se identifican las zonas con corrosión externa e interna, daños por terceros, defectos de fabricación y materiales, daños por operación fura de ventanas operacionales. Identificando así las principales amenazas a la integridad que se pueden evidenciar en la planta. La propuesta a la optimización de la integridad, fiabilidad y seguridad de las instalaciones siendo uno de los cimientos esenciales para la obtención de un mayor éxito empresarial. Con el objetivo de minimizar los riesgos llevando la operación de una manera optima dando un mayor rendimiento de la organización., Bibliografía y webgrafía: páginas37-38., Especialización, Especialista en Gestión de Integridad y Corrosión

Con el proyecto FOCO se propone la reconversión de un gran complejo industrial infrautilizado para crear un centro logístico de biomasa. Este nuevo centro logístico ha de permitir recuperar el sentido productivo tanto de las naves industriales como también del bosque. Dentro del complejo industrial generamos un sistema de climatización urbana mediante unas calderas de astilla y una fábrica de pellets. Que combaten directamente una de las problemáticas más comunes de los habitantes de S.L.S. y la urbanizaciones de los alrededores, la pobreza energética. Además de otros usos sub programáticos de carácter comunitario para visibilizar estas infraestructuras comunitarias y su valor ambiental y social.

Spa: Durante el desarrollo del documento se podrá evidenciar terminología de puente ductos, aspectos relevantes a tener en cuenta durante las inspecciones de integridad, defectos comunes, marcación para monitoreos, paso a paso para la operación del dron que se utilizará para dicho fin y un listado con los posibles entregables posterior a la intervención., Bibliografía y webgrafía: páginas 55-56., Especialización, Especialista en Gestión de Integridad y Corrosión

En los últimos años se ha evidenciado un aumento de desastres relacionados con las red de tuberías de agua en el país, ya que no se cuenta con suficientes herramientas tecnológicas que permitan evaluar su estado, especialmente en las que presentan mayor antigüedad, por lo que no es posible identificar fallas ni evitar la ocurrencia de desastres como inundaciones y desabastecimiento de agua potable. Esta tesis propone el desarrollo de un robot móvil con la capacidad de realizar el sensado automático de fallas al inspeccionar el interior de tuberías matrices de agua empleando un robot móvil. Para ello se realiza la implementación de un Sistema de Detección de Fallas (SDF) que identifica diferentes anomalias dentro una tubería empleando redes neuronales convolucionales y un Controlador de Velocidad y Orientación del Robot (CVOR) que empleando la información recolectada por el SDF permitirá que el robot se desplace de manera autónoma. De manera que será posible detectar e identificar fallas en las tuberías de agua tales como: obstrucciones, fisuras y fugas debido a roturas o perforaciones de manera automática. El primer capítulo describe el estado del arte de los robots empleados en inspección y la problemática. El segundo capítulo desarrolla el modelo cinemático de un robot móvil con cuatro ruedas. En el tercer capítulo se diseña el Sistema de Detección de Fallas (SDF). El cuarto capítulo trata sobre la implementación del Controlador de Velocidad y Orientación del Robot (CVOR). Los resultados obtenidos, mostrados en el quinto capítulo, evidencian la precisión en el reconocimiento de anomalías por parte del sistema bajo determinadas condiciones.

[ES] Las operaciones de llenado y vaciado, el aire disuelto bajo condiciones normales de operación de una conducción o las roturas, crean bolsas de aire que producen problemas críticos a lo largo de la conducción capaces de generar daños o fatigas en la tubería y en los accesorios. El control de los fenómenos mencionados se hace con las ventosas y las válvulas de vaciado o desagües. En la operación de llenado, es necesario controlar la expulsión adecuada de aire, ya que pueden producirse sobrepresiones capaces de fatigar la tubería o en casos extremos producir la rotura de la misma. El vaciado de una conducción es posible tras abrir los desagües, y se debe garantizar la adecuada admisión de aire con el fin de evitar depresiones que pueden ocasionar el colapso de la tubería, la deformación de los elementos elásticos de las juntas o las intrusiones de agentes contaminantes. Sabiendo que el agua contiene aire disuelto, este puede liberarse y acumularse en puntos específicos de una conducción, por lo cual es necesario expulsar estas pequeñas burbujas de aire que se presentan en condiciones presurizadas de un sistema. Conociendo las consecuencias que las operaciones pueden causar en una conducción, es necesaria la correcta ubicación, el adecuado dimensionamiento, la precisa selección y la buena instalación de las ventosas y los desagües. Para ello, en el presente proyecto, se propone un programa que presenta una guía que posibilita al usuario algunas soluciones ante los fenómenos mencionados. El modelo de cálculo o programa, de momento, es aplicable a conducciones simples, no a redes de abastecimiento. En primer lugar, basado en un perfil suministrado por el usuario, el programa ubica de manera adecuada las válvulas de aire (purgadores), las válvulas de aire/vacío (ventosas bifuncionales), las válvulas combinadas (ventosas trifuncionales) y los desagües. Cabe mencionar que el posicionamiento adecuado de las ventosas y los desagües es tan importante como la dimensión adecuada, ya que su incorrecta ubicación puede disminuir la eficacia del elemento y que este no realice su función de manera correcta. En la primera fase, el programa presenta el perfil y la ubicación de los elementos propuestos, necesarios para el dimensionado, de manera gráfica. La metodología empleada por el programa para la ubicación de los elementos, se basa de los criterios recomendados en el manual práctico (M51:Air Valves: Air-Release, Air/Vacuum & Combination) de la American Water Works Association (AWWA). En segundo lugar, el programa dimensiona y presenta los resultados del funcionamiento de los elementos. Para el purgador en condiciones normales presurizadas de operación (caudal de aire expulsado), para los desagües (caudal de vaciado), para las ventosas bifuncionales (caudal de aire admitido en operaciones de vaciado y caudal de aire expulsado en operaciones de llenado) y para las ventosas trifuncionales (la combinación de resultados de la ventosa bifuncional y purgador). En tercer y último lugar, el programa presenta la posibilidad de selección de una serie de elementos adecuados basado en una caracterización previa de ventosas comerciales y válvulas de vaciado (datos obtenidos en banco de ensayos de Global Omnium) con su capacidad real de funcionamiento., [EN] The filling and emptying operations, the air dissolved in normal operating conditions of a pipe or the breaks, creates air pockets that produce critical problems along the pipeline capable of generating damage or fatigue in the pipe and fittings. The control of the mentioned phenomena is carried out with the air valves and the draining valves. During the filling operation, it is necessary to control the adequate expulsion of air, since overpressures may occur capable of fatigued the pipe or, in extreme cases, cause the pipe to rupture. The emptying of a pipe is possible after opening the draining valves, and adequate air intake must be guaranteed to avoid depressions that can cause the pipeline to collapse, the deformation of the elastic elements of the joints or the intrusion of agents pollutants. Knowing that water contains dissolved air, this can be released and collect at specific points in a pipeline, making it necessary to expel these little bubbles that occur under pressurized conditions in a system. After knowing consequences that the operations can cause in a pipeline, the correct location, the suitable dimensioning, the precise selection and the correct installation of the air valves and the drainage valves are necessary. To do this, this project proposes a program that presents a guide that allows the user to find some solutions to the aforementioned phenomena. The model or calculation program, for the moment, is applicable to simple pipe, not to water supply networks. First, based on a user-supplied profile, the program appropriately locates the automatic air valves, air / vacuum valves (bi-functional air valves), combination valves (tri-functional valves), and drainage valves. It should be mentioned that the proper positioning of the air valves and drainage valves is as important as the proper dimension, since their incorrect location can reduce the effectiveness of the element and that it does not perform its function correctly. In the first phase, the program presents the profile and location of the proposed elements, necessary for sizing, graphically. The methodology used by the program for the location of the elements is based on the criteria recommended in the practical manual (M51: Air Valves: Air-Release, Air / Vacuum & Combination) of the American Water Works Association (AWWA). Second, the program sizes and presents the results of the operation of the elements. For the automatica air valves in normal pressurized operating conditions (expelled air flow), for the drainage valves (discharge flow), for bifunctional air valves (admitted air flow in emptying operations and expelled air flow in filling operations) and for the tri-functional air valves (the combination of the results of the bifunctional and automatic air valve). Third and last, the program presents the possibility of selecting a series of suitable elements from a previous characterization of commercial air valves and drainage valves (data obtained from the of Global Omnium test bench) with their real operational capacity.