Máster en Ingeniería Industrial

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Producción de hidrógeno a partir de energía solar fotovoltaica. Análisis de sensibilidad de parámetros de diseño
(2016) González Besa, Yolanda; Pino Lucena, Francisco Javier; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Energética
Prediseño y análisis numérico de un prototipo de cuadro de bicicleta en CFRP
(2016) Cañizares Gómez de Terreros, Pedro; Vallellano Martín, Carpóforo; Cañas Delgado, José; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Fabricación
El objeto del proyecto que a continuación se expone es el pre-diseño de un cuadro de bicicleta en fibra de carbono, su análisis estructural y a fatiga a través de elementos finitos. El diseño es totalmente novedoso y no convencional ya que está íntimamente relacionado con el desarrollo de un nuevo proceso de fabricación de materiales compuestos. La finalidad de las simulaciones es, determinar el espesor mínimo para los tubos del cuadro, que haga resistir al conjunto todos los ensayos estudiados. En el proyecto se estudian los antecedentes, tipologías y los diferentes componentes de las bicicletas para disponer de una visión global a la hora de diseñar el cuadro. También se exponen los diferentes materiales, sus características y propiedades convencionalmente empleados en la fabricación de cuadros de bicicletas. Centrándose en los requisitos de seguridad y calidad, hay que considerar la normativa vigente de la Asociación Española de Normalización y Certificación. En ella, es especialmente relevante considerar el fallo del cuadro debido a fatiga, por lo tanto se ha indagado en el estudio de la misma para materiales compuestos. En conclusión, se ha conseguido validar un pre-diseño innovador de una bicicleta.
Diseño, montaje y puesta en marcha de vehículos aéreos multirrotor para su uso en redes de comunicaciones aéreas
(2016) Vigorra Treviño, Sergio; Gutiérrez Reina, Daniel; Sánchez García, Jesús; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Electrónica
Los multirrotores son un tipo de aeronaves no tripuladas las cuales han experimentado un gran auge en los últimos años y para los cuales cada vez son más numerosas las aplicaciones desarrolladas. El presente trabajo consiste en una aproximación hacia la creación de redes de comunicaciones aéreas basadas en este tipo de vehículos. En lo que respecta a los multirrotores, el documento abarca la descripción teórica de los vehículos y de los distintos sistemas que lo componen, la selección de componentes, el montaje y la puesta a punto. Posteriormente se explican una serie de desarrollos software llevados a cabo para implementar comunicación entre multirrotores. El sistema descrito consiste en añadir a cada multirrotor un ordenador de placa única tipo Raspbery Pi así como un módulo Wi-Fi. Sobre este hardware se han desarrollado aplicaciones en lenguaje Python para acceder a los datos de navegación del autopiloto y compartirlos con otros multirrotores.
Modelado, control y simulación de plantas fotovoltaicas con almacenamiento considerando retrasos en la comunicación
(2016) Calzado Bravo, Pablo; Mauricio Ferramola, Juan Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Eléctrica
Análisis económico de un sistema de almacenamiento para la disminución de desvíos de producción en un parque eólico
(2016) Hernández Romero, Antonio; Burgos Payán, Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Eléctrica
Análisis de modelos de un captador solar plano en régimen transitorio
(2016) Rodríguez Caballero, Manuel; Guerra Macho, José Julio; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Energética
El presente trabajo tiene como objetivo el análisis de modelos de captadores solares planos en régimen transitorio mediante la creación de un programa que permita simular el comportamiento del captador. Para ello, en primer lugar, se ha realizado una breve introducción de la radiación solar así como de la energía solar térmica a baja temperatura. A continuación, se han detallado los elementos principales de una instalación solar térmica y las posibles aplicaciones a las que puede ser destinada dicha instalación, siendo la producción de ACS la más habitual actualmente. Además se presenta una revisión actualizada de los modelos en régimen transitorio que se han desarrollado en los últimos 50 años. Posteriormente, se ha analizado en profundidad el captador solar plano. Se ha explicado su principio de funcionamiento, detallando los elementos que lo integran y clasificándolo según determinados criterios. Después se desarrolla en detalle el modelo en régimen permanente del captador y, por último, se estudia más profundamente un modelo en régimen transitorio de los descritos brevemente en la revisión bibliográfica. Además se presenta un modelo de 2 nodos en régimen transitorio presentado por los mismos autores del modelo en régimen permanente. Finalmente, se ha realizado un estudio de un captador solar plano en régimen transitorio. Para ello, en primer lugar se ha descrito el software utilizado para simular los diferentes modelos y se han definido los parámetros característicos del captador así como las condiciones climáticas para las que se han analizado los modelos. Por último, se simulan los modelos y se realiza una comparación y validación de los mismos mediante la presentación de los resultados obtenidos.
Formulación de un modelo de daño anisótropo tridimensional para materiales compuestos basado en la teoría de invariantes
(2016) Guillén Hernández, Teresa; Reinoso Cuevas, José Antonio; Távara Mendoza, Luis Arístides; Universidad de Sevilla. Departamento de Mecánica de Medios Continuos y Teoría de Estructuras
En el presente proyecto se describe la formulación teórica de un modelo no lineal de daño anisótropo para materiales compuestos formados por una matriz polimérica reforzada con fibras largas. Dicho modelo de daño es de carácter intralaminar. En cuanto al criterio de daño utilizado, criterio tridimensional basado en la teoría del invariante, distingue entre mecanismos de fallo (fibra y matriz, a tracción y a compresión respectivamente) y se caracteriza porque no es necesario determinar el plano de fallo y porque las formulaciones son independientes de las transformaciones del sistema coordinado. En cuanto a la propagación del daño una vez que ha satisfecho el criterio de fallo, se desarrolla un modelo de degradación de daño progresivo, en el que la resistencia se reduce gradualmente al aumentar la carga aplicada tras el fallo del material. Destacar que para el caso del fallo de la fibra a tracción y fallo de la matriz tanto a tracción como a compresión, se emplea una degradación exponencial (Figura 01). Sin embargo, para el fallo de la fibra a compresión (fibre kinking), se utiliza una degradación compuesta de dos zonas: una zona de degradación lineal seguida de una degradación exponencial (Figura 02). Con el fin de formular el modelo se introduce un tensor constitutivo termodinámicamente admisible, basando la evolución del daño del material en los Principios de la Termodinámica.
Simulador del mercado de regulación secundaria
(2016) Gambín Belinchón, Pablo; Riquelme Santos, Jesús Manuel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Eléctrica
Estimador de estado nodal aumentado
(2016) Gámiz Juárez, María de los Ángeles; Villa Jaén, Antonio de la; Romero Ramos, Esther; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Eléctrica
En este documento se propone una nueva metodología de resolución del estimador de estado basada en una formulación aumentada como otros autores ya habían hecho antes, pero en este caso, incluyendo un grupo de variables de estado y restricciones nuevas con respecto al de metodologías anteriores. Este modelo se focaliza en la correcta utilización de las medidas de intensidad, la presencia de un alto número de medidas de inyección y la mejora en el tratamiento de medidas virtuales. Además, esta metodología será aplicable a sistemas equilibrados, radiales y débilmente mallados. Se plantea un modelo variables de estado rectangulares y un estimador basado en la formulación matemática de WLS.
Análisis de algoritmos para localización y mapeado simultáneo de objetos
(2016) López Torres, Patricia; Arrue Ullés, Begoña C.; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
El SLAM es uno de los algoritmos que han surgido con la intención de ser capaz de posicionar al robot en un entorno desconocido a la misma vez que navega por él. El objetivo de este proyecto es analizar el estado del arte de esta técnica, mediante el estudio de diferentes proyectos de los últimos años que pretenden realizar un posicionamiento en interiores con diferentes variantes del algoritmo SLAM. Todas las técnicas estudiadas en el presente trabajo usan sensores de visión para adquirir datos del entorno. Tras el análisis de los algoritmos, se presenta un estudio sobre la fiabilidad de los mapas generados por cada uno de ellos
Análisis comparativo de compresores frigoríficos para R-134a
(2016) Ruiz, Thomas Joseph; Coronel Toro, Juan Francisco; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Energética
El compresor frigorífico es el elemento fundamental de la instalación de producción de frío. Se encarga de elevar la presión del refrigerante y asegura su buena circulación en toda la instalación frigorífica. Además representa la mayoría del consumo energético de la instalación. Resulta muy interesante estudiar la eficiencia del compresor por su influencia en el consumo energético de la instalación. Este trabajo se enfoca en el estudio de los indicadores que permiten comparar una selección de compresores de manera justa y pertinente en distintas condiciones de funcionamiento. Entonces, para lograr este estudio, primero se define un modelo teórico del compresor y de las características termodinámicas del refrigerante R-134a en su entorno. Después, mediante la información proporcionada por el fabricante de compresores BITZER y el uso del programa EES, se compara un modelo de compresor real al modelo teórico de referencia. Así se obtienen los indicadores de eficiencia, es decir los rendimientos volumétricos y energéticos. Y por último, tras haber conseguido estos indicadores de eficiencia para cada compresor, se hace una comparativa que permite el análisis de los comportamientos de estos compresores y la selección de los compresores adecuados para condiciones de funcionamiento dadas.
Análisis y optimización energética de un centro de salud
(2016) Cantizani Oliva, Juan; Coronel Toro, Juan Francisco; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Energética
Uso de Microinversores en Sistemas Fotovoltaicos con Radiación Solar Reflejada
(2016) Bravo Arche, Elena; Lillo Bravo, Isidoro; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Energética
Aplicación de búsqueda tabú a un problema de sincronización semafórica
(2016) Guerrero Herruzo, José Javier; Muñuzuri, Jesús; Universidad de Sevilla. Departamento de Organización Industrial y Gestión de Empresas II
Análisis del rebordeado de flancos en chapas de ductilidad reducida mediante conformado incremental
(2016) Palomo Vázquez, David; Martínez Donaire, Andrés Jesús; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Fabricación
Este proyecto se basa en la simulación del comportamiento del Aluminio 2024-T3 ante distintos modelos de chapa con flancos tanto de Stretch como de Shrink, con el fin de obtener unos primeros resultados en este tipo de ensayos. Anteriormente no se han realizado estudios en profundidad de estas simulaciones numéricamente. Para realizar estos ensayos numéricos se ha utilizado el programa de elementos finitos llamado DEFORM-3DTM, en el cual se ha utilizado un punzón de 20 mm con una trayectoria implementada, con el fin de obtener la geometría deseada. En una primera parte, se ha realizado una descripción de los distintos procesos de conformado incremental, así como de los fenómenos que ocurren durante dicho proceso y de las aplicaciones que tiene. En una segunda parte se ha descrito la implementación del proceso en el software, así como del material utilizado y trayectorias seguidas por la herramienta, mediante CAM. Incluyendo en esta parte la realización de mallados y los problemas encontrados durante la realización del proyecto. En una tercera parte se ha explicado la elaboración del proceso experimental, aunque no se ha llevado a cabo en el taller. Finalmente, una vez realizadas las simulaciones y solucionados los numerosos problemas presentados durante la ejecución de éstas, se procede a la representación de resultados numéricos, con el fin de obtener las fuerzas, deformaciones y defectos que se han producido en los ensayos.
Plan de negocio Start-Up ACES
(2016) Adalid Fedriani, José María; Rodríguez Palero, María; Universidad de Sevilla. Departamento de Organización Industrial y Gestión de Empresas II
Mantenimiento y explotación de una planta fotovoltaica
(2016) Domínguez Barbadillo, José Ramón; Rosendo Macías, José Antonio; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Eléctrica
Control predictivo para la operación de una planta fotovoltaica con almacenamiento
(2016) Delgado Cano, Pablo; Bordons Alba, Carlos; Ridao Carlini, Miguel Ángel; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería de Sistemas y Automática
En el presente Trabajo de Fin de Máster (en adelante, TFM) se propone una estrategia para el control de la operación en tiempo real de una planta fotovoltaica con almacenamiento. Para ello, se ha optado por el desarrollo de un control MPC (Model Based Predictive Control) dadas las ventajas que esta estrategia ofrece en cuanto a la posibilidad de emplear predicciones de la potencia generada por el campo fotovoltaico, gestionar con facilidad sistemas multivariables y calcular la acción de control en base a la optimización de una función objetivo sujeta a restricciones previamente definida. El trabajo que en esta Memoria se presenta constituye la fase final (Fase 2) de un Proyecto de mayor envergadura, en adelante Proyecto Matriz, cuyo propósito es conseguir una gestión óptima de la operación de una planta fotovoltaica conectada a la Red Eléctrica de 100 MW de potencia instalada. Sin embargo, el presente documento se centrará, principalmente, en la descripción del Control diseñado para la operación de la planta en tiempo real a lo largo de un día completo, y en el análisis de los resultados obtenidos. La Fase 1 del mencionado Proyecto Matriz se encarga, a grandes rasgos, de proporcionar referencias horarias tanto de energía final entregada a la Red Eléctrica como de energía almacenada en el sistema de almacenamiento. Estas referencias son, a su vez, calculadas en base a una estrategia de optimización que persigue maximizar el beneficio económico en la operación de este tipo de plantas conectadas a la Red, permitiéndoles ser más competitivas en su participación en el Mercado Eléctrico. La localización de la planta es desconocida, aunque este aspecto no tiene, en principio, repercusión alguna en lo que al alcance de este TFM se refiere, debido a que el Proyecto se ha centrado en la ejecución de simulaciones por ordenador para diversos perfiles de radiación. A este respecto, se simulará un amplio abanico de situaciones que pueden suceder, a fin de evaluar la bondad del algoritmo desarrollado. El objetivo principal, pues, de este control es el de intentar cumplir con los compromisos de energía entregada a la Red que han sido adquiridos en la subasta del Mercado Diario llevada a cabo el día previo al de operación. El incumplimiento en el suministro de cualquiera de las franjas horarias del día conllevará graves penalizaciones que podrán desembocar a largo plazo en serias pérdidas económicas para la empresa operadora de la planta y, en el peor de los casos, en su inviabilidad económica. Asimismo, se comentarán otras funcionalidades que presenta la estrategia de operación que se propone, como la mejora en la calidad del suministro a la Red, resultando señales de potencia mucho menos ruidosas. Esto se hace posible gracias al soporte que ofrecen los Sistemas de Almacenamiento en las centrales de energías renovables en general. Es importante señalar que, por la propia naturaleza de la energía fotovoltaica, habrá casos en los que, por contratiempos eminentemente meteorológicos, el cumplimiento de las entregas horarias de energía a la Red será prácticamente inviable. En estas situaciones la estrategia de control diseñada deberá gestionar la Planta, operando sobre el Sistema de Almacenamiento fundamentalmente, de manera tal que se minimice el error de seguimiento sin violar ninguna de las restricciones presentes en el Sistema. A fin de dar a conocer al lector el conjunto de elementos de que consta nuestro Sistema, se presenta a continuación un sencillo boceto 3D del mismo. El modelado ha sido realizado en el programa de diseño tridimensional SketchUp, de Google Inc.
Desarrollo de sistema electrónico de control de un variador de cinco fases para vehículo eléctrico CROSS RIDER
(2016) Montero-Robina, Pablo; Barrero, Federico; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Electrónica
Se va a diseñar un sistema electrónico de control de un variador eléctrico de un vehículo eléctrico CROSS RIDER. Se partirá desde el centro de control del sistema y se llegará a la interfaz analógica dónde el motor irá acoplado. El centro de control se entenderá como el sistema de procesamiento de señales digitales (DSP) y la interfaz analógica se entenderá tanto como la toma de medidas del sistema (sensores del motor) como el envío de pulsos de potencia. Aunque el esquema básico de control es el expuesto en la Fig. 1, se requiere una amplia consideración de numerosos aspectos para alcanzar un sistema operativo y apto. Para empezar, el control se realizará según demanda del usuario a un nivel jerárquico mucho mayor, por lo que será el DSP el encargado de contextualizar esa demanda y traducirla para que se lleve a cabo tal actuación.
Análisis de sensibilidad de las fuerzas musculares y estimación de las fuerzas de reacción articular en la cadera derecha de un sujeto mediante técnicas de análisis de movimiento e imágenes de resonancias magnéticas
(2017) Martín-Sosa, Ezequiel; Ojeda Granja, Joaquín; Universidad de Sevilla. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Fabricación

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