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Desarrollo y propuesta de implementación práctica de un sistema de control avanzado de un motor de combustión interna Nissan GA-15
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2017-11-29) Mas Bautista, Ronald Eduardo; Rivas Pérez, Raúl
Los motores de combustión interna (MCI) se caracterizan por ser agentes emisores de gases de efecto invernadero, los cuales tienen un impacto negativo sobre el medio ambiente, por lo que en la actualidad resulta necesario lograr mejorar la eficiencia mediante la reducción del consumo de combustible en este tipo de equipos. En tal sentido, el presente trabajo tiene como propósito desarrollar investigaciones que posibiliten mejorar la eficiencia y reducir la contaminación ambiental de los motores de combustión interna mediante el desarrollo de estrategias efectivas de control automático. Es por ello que en el presente trabajo se desarrolla el diseño de un controlador basado en un predictor de Smith discreto para el control efectivo de la velocidad de un motor de combustión interna (MCI), marca Nissan, modelo GA-15. En el trabajo se realiza un estudio sobre el estado del arte de los sistemas de control de los motores de combustión interna. Mediante la aplicación de las herramientas de identificación de sistemas se obtiene un modelo matemático discreto de este tipo de plantas. Se realiza el diseño de un sistema de control de la velocidad de giro del cigüeñal de un MCI marca Nissan modelo GA-15 instalado en la sala de máquinas térmicas del Laboratorio de Energía – Sección de Ingeniería Mecánica – Departamento de Ingeniería de la Pontificia Universidad Católica del Perú. Finalmente, se desarrolla un análisis de robustez del sistema de control diseñado y se realiza una propuesta de implementación de dicho sistema.
Diseño de un horno crematorio privado por combustión para mascotas con una capacidad máxima de 30 kg
(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-04) Enríquez Paredes, Xavier André Ezequiel; Mas Bautista, Ronald Eduardo
En el territorio peruano, viven una gran cantidad de animales domésticos, principalmente felinos y canes ,y se requiere la intervención humana en la eventualidad de la muerte de este. Esta situación genera complicaciones ambientales, logísticas y sanitarias que afectan a la comunidad. Una de las alternativas para cubrir dicha necesidad es mediante la cremación, proceso que involucra la descomposición de la materia orgánica mediante combustión. Se propone un horno crematorio que realice la cremación del cuerpo de una mascota con capacidad máxima de 30 kg con unas medidas de 1.9 m de ancho, 2.03 m de largo, y 2.2 m de alto. Esta contiene una mesa de rodillos para el ingreso de mascotas con una velocidad de 0.03 m/min, que tenga 2 dos espacios, uno para la combustión con una temperatura de operación de 600 oC y otra para la postcombustión con una temperatura de 900 oC. En la primera se aloja la mascota para la incineración y en la segunda para realizar una filtración inicial del gas realizando una segunda combustión a una mayor temperatura. La combustión dura de 1 hora después del procedimiento de encendido del burner. Asimismo, se selecciona una torre de lavado a contraflujo considerando un flujo de gas de combustión de 1.25m3/h cuya composición se asume que consiste en CO2. y H2O. Cuenta con el subsistema de trituración, en donde realiza la pulverización de los huesos generados luego de la cremación, con una duración de 15 segundos, y se deposita en un contenedor para ser retirado por el operario encargado de la máquina. El incinerador está acondicionado con un panel de control para observar los estados y variables del proceso de cremación como las de temperatura y relación aire/combustible en las cámaras y cuenta con botones para iniciar o finalizar el funcionamiento del sistema, el desarrollo de la incineración es automatizado, no obstante, ha de ser necesaria la acción de un ser humano para eliminar el producto obtenido, se adicionan botones de emergencia para realizar la parada de la máquina cuando sea necesario. Se simulan los esfuerzos mediante el software INVENTOR la estructura, las cuchillas, los rodillos. Para la simulación del lazo de control de temperatura y relación aire/oxígeno en las cámaras se hace uso del software Matlab. Se finaliza el proyecto realizando un análisis de costos del sistema.