Producción Científica: Recent submissions
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Evaluación energética de un sistema de refrigeración mediante el cálculo del coeficiente de rendimiento
(Facultad ingenierías, 2020-12-01)Se presenta el cálculo del coeficiente de rendimiento del sistema de refrigeración en una planta de procesamiento de productos lácteos, con el objetivo de conocer la eficiencia energética del sistema a partir del análisis termodinámico del ciclo de refrigeración. El funcionamiento del sistema de refrigeración se basa en los principios físicos relacionados con la transferencia de calor entre dos flujos, donde el fluido refrigerante completa un ciclo termodinámico cerrado y el sistema necesita consumir energía para extraer cierta cantidad de calor. La evaluación del coeficiente de rendimiento se ... -
Análisis termoeconómico del potencial de generación de electricidad mediante la integración de un ciclo Rankine con la incineración de residuos sólidos urbanos
(Facultad ingenierías, 2022-10-08)Municipal Solid Wastes generated by human activities increase as the population grows; in Ocaña city, Norte de Santander, Colombia, these wastes reach a monthly production of about 2660 tons, made up of 65.6% waste food, 15.3% plastics, 9.9% toilet paper, 3.6% paperboard, 2.6% textile residues, 1.6% paper, 0.8% wood wastes, and 0.1% rubber. This work estimates the energy potential from municipal solid wastes for electricity generation and their production costs. A multicriteria decision analysis allowed selecting the best technology for the wastes processing based on their energy content. For ... -
Efecto de la adición de nitrato de plata en las propiedades de membranas de policaprolactona electrohiladas con aplicación potencial para la estimulación eléctrica en ingeniería de tejidos
(Facultad ingenierías, 2022-03-09)El presente trabajo estudia el efecto de la adición de nitrato de plata sobre las propiedades morfológicas, térmicas, estructurales, mecánicas y de conductividad eléctrica de membranas de policaprolactona-AgNO₃ obtenidas mediante electrohilado, con una aplicación potencial para la estimulación eléctrica en ingeniería de tejidos. La membrana de PCL pura presentó perlas y fibras finas, mientras que las membranas de PCL-AgNO₃ presentaron fibras sin perlas y de mayor diámetro que el polímero puro. La cristalinidad del polímero se vio afectada por la sal debido a la formación de complejos entre los ... -
Estudio de titulación potenciométrica del control de la incrustación de CaCO3 con películas de polieterimida y polieterimida sulfonada no solubles en agua
(Facultad ingenierías, 2024-10-01)La titulación potenciométrica automática (TPA) es un método de análisis químico para estudiar la cristalización de CaCO₃ en solución. Demostramos la utilidad de la TPA para estudiar la cristalización de CaCO₃ utilizando películas de polímero insolubles en agua, ideales para el estudio de superficies expuestas a iones Ca²⁺ y CO₃²⁻ con capacidad para eliminar Ca²⁺ y/o susceptibles a la formación de incrustaciones, como superficies de equipos, superficies de intercambio iónico o membranas de desalinización. Se prepararon películas de polieterimida (PEI) y polieterimida sulfonada (SPEI) mediante la ... -
Estudio de la función de Weibull modificada para analizar la fiabilidad en componentes de ingeniería que fallan y son reparables.
(Facultad ingenierías, 2022-05-22)Un componente de ingeniería se considera físicamente inoperativo cuando falla o presenta condiciones que le impiden operar y sufre una falla funcional. Los tiempos útiles u operativos y los tiempos de inactividad o de parada se recopilan para determinar la confiabilidad o la probabilidad de operación del componente durante un período. El uso de distribuciones es el método más aceptado para determinar la confiabilidad de un componente. Entre las principales distribuciones utilizadas se encuentran la exponencial, la lognormal, la de Weibull, etc. La distribución de Weibull se utiliza ampliamente ... -
Energía necesaria para transferir calor a través del suelo radiante de un módulo de cría de cerdos
(Facultad ingenierías, 2022-05-22)En el presente trabajo, se aplica el principio de calefacción por suelo radiante para mantener la temperatura dentro de un módulo de cría de cerdos. El sistema estudiado utiliza gas generado en un biodigestor para calentar el agua que circula por la superficie del suelo y transfiere calor al interior del módulo donde se encuentran los lechones. La carga térmica necesaria se determina mediante un análisis termodinámico, considerando el espacio donde se encuentran los cerdos como volumen de control. Este volumen presenta pérdidas de energía debidas a la diferencia de temperatura con el exterior a ... -
Fabricación de esponjas metálicas para la recolección de petróleo y sus derivados en derrames en fuentes hídricas
(Facultad ingenierías, 2021-09-07)En Colombia se fabrica y se utilizan variedades de materiales metálicos, que requieren la utilización de gran cantidad energética para la obtención de los mismos, sin dejar de lado la implementación de procesos de reciclaje que busca como fin la reutilización de materiales y la disminución del consumo de energía para llevar a cabo estos procesos; como en el caso del aluminio que a través de procesos de fundición, los elementos ya desechados (tales como latas de refrescos, piezas de motocicleta, automóviles...etc.) se pueden volver a transformar en materia prima. Existe otro tipo ... -
Estrategia para el fortalecimiento de la enseñanza – aprendizaje en el programa de ingeniería mecánica de la Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña para la aplicación de modelo de acreditación ABET
(Facultad ingenierías, 2021-09-07)La presente investigación tiene como propósito, fortalecer las estrategias pedagógicas implementadas en el programa de Ingeniería Mecánica de la Universidad Francisco de Paula Santander Seccional Ocaña, a través de la armonización en el desarrollo de competencias y los resultados de aprendizaje apoyados en los logros de desempeño, establecidos en asignaturas del programa académico como Estática, Diseño Térmico y Electromagnetismo. El análisis busca mejorar la enseñanza – aprendizaje a través de una evaluación formativa, mejorando los perfiles de los ... -
Análisis de fallos por fractura de materiales metálicos mediante inspección visual y ensayos destructivos
(Facultad ingenierías, 2022-06-04)Se presenta una metodología para realizar análisis de fallas en materiales metálicos que han sufrido fracturas. El método propuesto se aplicó al estudio de una fractura en la mordaza que soporta las probetas en una máquina universal utilizada para ensayos mecánicos de materiales. El análisis se estructuró en dos etapas: inicialmente, una inspección visual del elemento fracturado, seguida de una serie de ensayos destructivos para identificar las características del material y la causa de la falla. La inspección visual reveló la morfología del material en la zona de la falla, con brillo y una forma ... -
Construcción sostenible de viviendas rurales en Guadua: un aprendizaje paso a paso para las comunidades rurales
(Facultad ingenierías, 2023-04-01)El crecimiento demográfico ha generado la búsqueda de alternativas de vivienda rápidas, económicas y respetuosas con el medio ambiente que garanticen el bienestar de la población. En los últimos años, ha aumentado el uso de materiales vegetales en la construcción, desde las prácticas ancestrales hasta los aspectos técnicos basados en el Reglamento Colombiano de Construcción Sísmica NSR-10. Este artículo explica los sistemas de construcción sostenible de viviendas de guadua para comunidades rurales en Colombia, buscando aprovechar los recursos disponibles, las propiedades naturales de la guadua ... -
Efecto de las áreas de concentración en el análisis sensible de un ciclo Brayton solar híbrido
(Facultad ingenierías, 2022-06-11)Se evalúa un modelo termodinámico simple de una planta híbrida termosolar de ciclo Brayton en el norte de Colombia, donde se registran los valores máximos de radiación solar del país. El modelo considera las diferentes irreversibilidades del ciclo y está acoplado a un modelo para estimar la radiación solar directa como fuente de energía complementaria para la planta. La estabilidad en la operación del ciclo está determinada por una cámara de combustión que complementa el suministro de energía. Como resultado del análisis, este trabajo presenta el análisis de sensibilidad de diferentes parámetros ... -
Fundición de aluminio mediante el proceso físico de generación de ondas electromagnéticas con horno microondas
(Facultad ingenierías, 2022-06-04)En Colombia, existe una demanda de grandes cantidades de piezas metálicas de hierro, acero y aluminio para diversos fines, lo que requiere un alto consumo de energía y genera una elevada emisión de contaminantes gaseosos. Por ello, es necesario impulsar el reciclaje y la reutilización, como en el caso del aluminio, que se utiliza en productos como latas de refrescos, cervezas, jarabes de frutas, atún, granos, etc. Además, se generan otros residuos, como virutas de aluminio, durante los procesos de mecanizado. Todo ello se basa en la preservación del medio ambiente. Este proyecto presenta una ... -
Análisis del desgaste en herramientas de corte mediante la técnica de procesamiento de imágenes con la aplicación de matrices bidimensionales.
(Facultad ingenierías, 2022-09-24)La vida útil de las herramientas es un factor económico muy importante en la industria metalúrgica, por lo que cualquier mejora en la herramienta o el material que pueda extender su vida útil resulta productiva. El deterioro de la herramienta puede causar daños, grietas y vibraciones, e incluso daños en la máquina. Un control eficaz del desgaste de la herramienta es fundamental. Actualmente, existen algunas herramientas que permiten obtener las condiciones necesarias mediante el procesamiento digital de imágenes y estudiar su vida útil en función de su ciclo de trabajo, así como los tipos ... -
Análisis estadístico del desgaste de las herramientas de corte en centros de mecanizado
(Facultad ingenierías, 2022-09-24)Las herramientas de corte son muy útiles en la industria por su gran eficacia durante su uso, pero es importante conocer su uso adecuado, ya que el mal uso o el uso constante de estas herramientas puede causar un desgaste excesivo que reduce su vida útil. Existen diferentes métodos y ecuaciones para medir la vida útil de la herramienta; es importante conocer su estado para que, durante su uso en un proceso de mecanizado, no cause daños irreversibles a la pieza. Una de las ecuaciones más conocidas es la ecuación de Taylor, que relaciona la vida útil con la velocidad de corte. Este proyecto se ... -
Combustión sin llama como una alternativa para mejorar la eficiencia de sistemas térmicos: revisión del estado del arte
(Facultad ingenierías, 2019-09-20)El aumento de la demanda energética, así como de las emisiones contaminantes ha generado un incremento de la investigación de tecnologías que permitan mitigar ambas problemáticas a nivel mundial. Dentro de las alternativas para mejorar la eficiencia de los procesos térmicos, el régimen de combustión sin llama se presenta como una de las alternativas más promisorias, puesto que permite obtener altos valores del rendimiento térmico mediante el mejoramiento de la transferencia de calor y del proceso de combustión, con la consiguiente reducción de las emisiones contaminantes. Debido a esto, en el ... -
Determinación de la velocidad de combustión laminar de llamas de metano/aire en ambientes subatmosféricos
(Facultad ingenierías, 2021-07-23)La demanda energética global potencia los beneficios ambientales y operativos del gas natural como alternativa energética, debido a su composición, principalmente metano (CH4), sus bajas emisiones contaminantes y sus ventajas en los sistemas de energía y combustión. En este trabajo, se determinó numérica y experimentalmente la velocidad de combustión laminar del metano a dos presiones: 0,85 atm y 0,98 atm, correspondientes a las ciudades de Medellín y Caucasia, respectivamente, ubicadas en Colombia. Las condiciones ambientales fueron 0,85 atm, 0,98 atm y 295 ± 1 K. Las simulaciones y mediciones ... -
Simulación de un horno regenerativo bajo el régimen de combustión sin llama usando gas de síntesis y gas natural
(Facultad ingenierías, 2022-01-15)El aumento en las emisiones contaminantes ha generado el desarrollo de tecnologías limpias y alentado el uso de combustibles alternativos como el gas de síntesis. La combustión sin llama es una de las tecnologías limpias más promisorias debido al bajo nivel de emisiones y las altas eficiencias térmicas que permite obtener. En el presente estudio, se llevó a cabo la simulación de un horno regenerativo bajo condiciones de combustión sin llama, utilizando una mezcla combustible de 70% gas natural y 30% gas de síntesis con alto contenido de H2 (en vol.), por medio del enfoque de dinámica de fluidos ... -
Efecto de la adición de gas de síntesis en la combustión sin llama de gas natural en un horno regenerativo
(Facultad ingenierías, 2022-08-01)El presente trabajo estudia numérica y experimentalmente la mezcla de 30% de gas de síntesis y 70% de gas natural (SG-NG), en volumen, y compara su rendimiento con el del gas natural puro (NG). Las mediciones experimentales se llevaron a cabo en un horno regenerativo semiindustrial diseñado originalmente para gas natural puro. Se mantuvo una entrada térmica de 25 kW y una relación de exceso de aire de 1,2 durante todo el proceso. Se midieron las temperaturas y las especies presentes dentro de la cámara de combustión. El efecto del gas de síntesis en la ubicación de la zona de reacción se determinó ... -
Estudio estadístico de las desviaciones en las estimaciones del tiempo de retraso a la ignición para mezclas de H2/CH4 utilizando un código comercial y de fuente abierta
(Facultad ingenierías, 2023-12-29)La adecuada estimación del tiempo de retraso a la ignición es uno de los temas de mayor relevancia en la ingeniería de combustión. En este sentido, el objetivo del presente estudio fue evaluar las posibles desviaciones que puede presentar un programa de código libre como es Cantera respecto a los resultados entregados por una aplicación comercial, en este caso CHEMKIN 19.0. La metodología empleada en el trabajo estuvo basada en la comparación de medias con respecto a un valor fijo y el análisis de varianza (ANOVA), considerando un diseño experimental factorial completo del tipo 2k. ... -
Perspectivas en el estudio de la autoignición de combustibles renovables gaseosos en temperaturas moderadas y bajas: una revisión
(Facultad ingenierías, 2024-09-04)El aumento en la demanda energética y las restricciones respecto a la emisión de contaminantes han suscitado la búsqueda de diferentes fuentes de energía renovables, así como del mejoramiento de los procesos térmicos enfocados en reducir el consumo de combustibles fósiles. Los combustibles renovables gaseosos se muestran como una alternativa útil para resolver este problema, al igual que diferentes tecnologías de alta eficiencia y bajas emisiones que operan a temperaturas bajas y medias (600-1000 K). Sin embargo, la implementación de estos enfoques se ve limitada por el fenómeno de autoignición ...
