2. Maestría
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Tesis de la Escuela de Posgrado
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Item Modelado numérico de la vibración inducida por flujo turbulento en tuberías horizontales mediante modelos multifísicos(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-09-18) Blas Cajas, Michael Anderson; Franco Rodríguez, RosendoEn el presente trabajo se modela numéricamente la vibración inducida por flujo interno turbulento en tuberías horizontales biempotradas utilizando modelos multifísicos. Existen pocos trabajos que exploren la vibración inducida por flujo utilizando este enfoque, a su vez que no presentan una metodología clara para su aplicación. Este trabajo se centra en la definición de un modelo numérico detallado del fenómeno, que consta del modelado del flujo, la tubería y su interacción. En el modelo numérico del flujo, se empleó el Método de Volúmenes Finitos junto con el modelo de turbulencia tipo LES, WMLES SOmega. Se aplicó la condición de periodicidad para reducir el costo computacional de simular un flujo turbulento completamente desarrollado. En el modelo numérico de la tubería, se empleó el Método de los Elementos Finitos junto al método de integración temporal HHT-𝛼����� generalizado. Se consideró el modelo elástico-lineal para el material de la tubería. En el modelo de la interacción fluido-estructura, se empleó el acoplamiento unidireccional (1-way) modificando la densidad de la tubería para incluir el efecto de la inercia del fluido. La implementación del modelo numérico definido se realizó en el software ANSYS 2020 R1. Posteriormente, se aplicó el modelo implementado para evaluar la influencia de la velocidad del flujo en la respuesta vibratoria del sistema flujotubería. Se consideró una tubería horizontal biempotrada de PVC, de 20,4 mm de diámetro y 1,53 m de largo, que transporta agua como fluido, considerando cuatro velocidades de flujo distintas. Los resultados de esta aplicación muestran una adecuada correspondencia con estudios experimentales y analíticos al determinar las amplitudes y frecuencias fundamentales de vibración del sistema, y capturar el aumento de la amplitud de vibración conforme se incrementa la velocidad del flujo. Esto sugiere que el modelo numérico definido es adecuado y puede ser una herramienta importante para estudiar el fenómeno de vibración inducida por flujo en tuberías.Item Evaluación técnica de la implementación de una unidad de hidrodesulfurización en la amazonía peruana para la producción de diésel de bajo azufre(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2024-05-17) Rios Barbarán, Carlos Alberto; Gusukuma Higa, Marco AntonioLa historia de la Refinación en el Perú se remonta al año 1917 con la construcción de la Refinería Talara, en el departamento de Piura. Actualmente, existen 07 refinerías de Petróleo a nivel nacional: Refinería Talara, Refinería Iquitos, Refinería Conchán, Refinería El Milagro, Refinería La Pampilla, Refinería Shiviyacu y Refinería Pucallpa. En la Amazonía Peruana, el abastecimiento de combustibles es realizado por la Refinería Iquitos de propiedad de la empresa Petroperú S.A., mediante una Unidad de Destilación Primaria cuya capacidad de procesamiento es de 10.5 MBPD, cubriendo la demanda de combustibles en los departamentos de Loreto, San Martín y Ucayali. La calidad del diésel producido en dicha Refinería tiene un contenido de azufre superior a 800 ppm, el cual se encuentra por encima de los valores establecidos en la normativa peruana (50 ppm máximo). Bajo ese esquema, la presente Tesis propone la evaluación técnica y económica de una alternativa para realizar el tratamiento del Diésel producido en la Unidad de Destilación Primaria de la Refinería Iquitos, de esta manera reducir el contenido de azufre y disminuir los contaminantes que actualmente son emitidos al medio ambiente, cumpliendo con lo estipulado en la normativa peruana para la venta y distribución de diésel de bajo azufre. La metodología planteada para el desarrollo del trabajo consiste en evaluar técnicamente, mediante el uso del paquete de simulación Aspen Hysys versión 11.0, el dimensionamiento, la capacidad y las condiciones de las corrientes de salida de una Unidad de Hidrodesulfurización de Diésel; así mismo, se determinará la viabilidad económica de su implementación en el esquema actual de la Refinería Iquitos, con el objetivo de obtener un diésel de bajo contenido de azufre (<50 ppm).Item Estudio de los campos sonoros subacúaticos dentro de una piscina de nado sincronizado(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2023-04-28) Vasquez Perez, Franck Paul; Rivera Campos, Richard AlbertoEn el presente trabajo de tesis se desarrolla un software de simulación para la caracterización acústica de los campos sonoros al interior de una piscina de nado sincronizado; la representación de los datos simulados se lleva a cabo a través de la síntesis de la respuesta impulsiva de un recinto, auralización y simulación de frentes de onda acústicos. Para la síntesis de la respuesta impulsiva se utilizan las técnicas de trazado de rayos acústicos, fuentes imágenes y radiosidad. Así mismo, se desarrollan modelos matemáticos y algoritmos de procesamiento de datos involucrados en el proceso de simulación de un entorno subacuático; este desarrollo es utilizado también para hacer una descripción analítica del espacio acústico de simulación, y de sus elementos. Con el fin de obtener resultados de aplicación se ha propuesto el uso del software desarrollado, denominado “AURASONIC”, en el proceso de predicción del campo sonoro al interior de una piscina de nado sincronizado; en el cual se utilizan especificaciones técnicas para una piscina de competencias olímpicas. Finalmente se desarrolla el análisis de los resultados obtenidos, y se comparan con métricas utilizadas en la acústica arquitectónica, con el objetivo de tener referencias comparativas útiles.Item State estimation for coupled PDE systems using Modulation Functions(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2022-04-27) Pumaricra Rojas, David Raul; Perez Zuñiga, Carlos GustavoThis master thesis is devoted to the state estimation of a particular form of PDE systems, coupled parabolic PDEs with spatial dependent coefficients. This form of PDEs represent some dynamic systems such as Tubular Reactors, Diffusion in lithium-ion cells and Diffusive Gradient in Thin Films sensor. Other methods for this problem use "Backstepping" observers, in which the estimation error system is transformed into another system that is stable, reducing the problem to calculate the Kernel functions making the transformation possible. In some cases this calculation is not simple, also the simulation in real time of the observer system, that is also a PDE, can be difficult. The method presented in this thesis uses the properties of the so-called Modulating Functions in order to estimate the states. The procedure con- sists of generating an orthonormal basis of functions that can represent the state as a combination of them. Then auxiliary systems are formed from the original systems with boundary conditions that help in the simplification of the problem. Resolving these auxiliary systems, result in the calculation of the Modulating kernels. All of these steps can be made offline and do not have to be repeated. The functions are used together with the orthonormal basis in the online part, that consists of an inte- gration of a combination of the kernel functions, inputs and outputs of the system in a time window. Finally, with a matrix multiplication the coefficients for the ba- sis expansion of the state can be obtained, resulting in the desired state estimation. The present method is tested in systems that resemble the forms of the dynamics of Tubular Reactors and the performance is compared to other methods.Item El modelo de larga duración Exponencial-Poisson(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-12-03) Gonzales Rodriguez, Julia Elena; Sal y Rosas Celi, Víctor GiancarloEn esta tesis se introducir y estudiar el modelo de supervivencia de larga duración Exponencial-Poisson. Este modelo permite estudiar el tiempo hasta la ocurrencia de un evento de interés cuando se asume que existe una fracción de unidades de la población inmunes a la ocurrencia de este evento. El modelo descrito en esta tesis es un modelo de mixtura que usa la distribución Exponencial-Poisson para modelar el tiempo a la ocurrencia del evento de interés en la sub población suceptible al evento de interés. Además se plantea un modelo de regresión logística sobre la probabilidad de ser inmune al evento de interés. Se realiza un estudio de simulación en el cual a través del sesgo porcentual y cobertura se comprobó la buena performancia del modelo. Finalmente, el modelo es aplicado sobre una muestra de clientes morosos de una entidad del sistema financiero Peruano donde el evento de interés es la cancelación de dicha deuda.Item Modelo lineal mixto conjunto de clases latentes aplicado a un conjunto de datos longitudinales del sector salud(Pontificia Universidad Católica del Perú, 2018-11-13) Neciosup Vera, Carmen Stéfany; Valdivieso Serrano, Luis HilmarLos modelos lineales mixtos conjuntos de clases latentes, propuestos por Proust-Lima et al. (2015), permiten modelar de manera conjunta un proceso longitudinal y un proceso de supervivencia, calculando también la probabilidad de pertenencia a determinadas clases latentes que puedan existir en la población en estudio. En el presente trabajo se describen los componentes que conforman este modelo, y mediante un estudio de simulación se evalúa y analiza la implementación de su estimación. El modelo se aplica finalmente a un conjunto de datos longitudinales de pacientes diagnosticados con Cáncer de Próstata, permitiéndonos la identificación de clases latentes que se asocian luego con el estadío clínico de los pacientes.