Ingeniería y Competitividad
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Publicación Acceso abierto La ocurrencia de fenómenos de aterronamiento y compactación en la industria azucarera debida a factores internos.(2011-09-14) Castrillón, Natalia; Pabón, Benhur; Reif Acherman, SimonLa ocurrencia de fenómenos de aterronamiento y compactación en la industria azucarera debida a factores internos controlables de las últimas etapas del proceso de producción, aleatorios externos al mismo, o una combinación de ambos, ocasiona significativos perjuicios operacionales y económicos. Un estudio de la optimización de las condiciones de operación manipulables en la operación de secado permite minimizar la ocurrencia de dichos fenómenos. Utilizando como principal criterio de evaluación los diferentes efectos en el tiempo sobre la humedad final de los cristales almacenados, los resultados obtenidos permitieron identificar las magnitudes más apropiadas de cantidad y temperatura de entrada del aire alimentado al secador instalado en la refinería de un ingenio de la región del Valle del Cauca, para cada una de las condiciones ambientales típicas de las tres jornadas de producción diarias. Verificaciones estadísticas de la implementación de normas de proceso formuladas con base en las conclusiones del estudio revelan la obtención de cristales con un contenido de humedad final por debajo del máximo limite de especificación permitido del 0.05 %, la practica eliminación del fenómeno de compactación en dos de las tres jornadas, y reducciones significativas del aterronamiento en todos los casos.Publicación Acceso abierto Cálculo de parámetros cinéticos en reacciones foto-catalíticas usando un modelo efectivo de campo de radiación.(2011-09-14) Machuca Martínez, FidermanEn este estudio se evaluó el efecto de la geometría y la concentración de substrato en la determinación de rendimientos cuánticos globales del proceso. Los rendimientos cuánticos se obtuvieron bajo un enfoque de parámetros globales constantes, fundamentados en las propiedades isotrópicas del campo radiante y de distribución perfecta de partículas en la fase fluida. Se usó un modelo idealizado para la cuantificación del campo de radiación y las expresiones matemáticas para la velocidad de reacción y la energía global efectiva absorbida del proceso (OVRPA) por medio de una solución aproximada de la ecuación de transferencia radiativa (RTE). Los resultados obtenidos para los rendimientos cuánticos permitieron mostrar la naturaleza no intrínseca de los parámetros cinéticos por la fuerte influencia de la geometría asociada a la dependencia con la energía radiante global absorbida por el sistema, evaluando estos parámetros foto-cinéticos a concentración inicial de ácido dicloroacético (DCA) constante. El error relativo global es menor al 2.5% y los coeficientes de correlación son mayores a 0.97 entre los datos de simulación y los datos experimentales utilizados.Publicación Acceso abierto Desafíos y estrategias prácticas de los estudios empíricos sobre las técnicas de prueba del software.(2011-09-15) Arango Isaza, Fernando; Serna Montoya, EdgarEste artículo de reflexión tiene como objetivo discutir una serie de cuestiones que típicamente se plantean cuando se realizan estudios empíricos con técnicas de prueba del software. Aunque algunos problemas son generales a todas las disciplinas empíricas, los estudios de prueba del software enfrentan una serie de desafíos específicos. Algunos de los más importantes se discuten a continuación.Publicación Acceso abierto Estudio de factibilidad del uso de sílicas mesoporosas funcionalizadas como catalizadores en destilación reactiva: esterificación de ácido acético con n-butanol.(2011-09-15) Cardona, Carlos Ariel; Giraldo, Oscar Hernán; Posada Duque, John AlexanderLas silicas mesoporosas MCM-41, MCM-48, SBA-15 y HMS, funcionalizadas con el grupo propilacidosulfónico por las técnicas grafting y co-condensación, son materiales de alta estabilidad térmica y catalíticamente activos para la síntesis de acetato de n-butilo por esterificación de ácido acético con n-butanol. Estas características hacen de las silicas funcionalizadas unos catalizadores potenciales para procesos de destilación-reactiva. En este sentido se comparan económicamente el proceso tradicional de producción de acetato de n-butilo por destilación-reactiva a 0.033 MPa (0.33 atm) con el proceso a presión atmosférica (0.101 MPa), utilizando una estrategia de optimización MINLP (Optimización de programación no lineal de mezcla entera) y el simulador comercial Aspen Plus. Los resultados mostraron que bajo condiciones óptimas el potencial económico aumenta en 9% para el sistema a presión atmosférica.Publicación Acceso abierto Influencia de los cambios de ocupación del suelo de Cali (Colombia), entre 1984 y 2003, en la temperatura de superficie.(2011-09-15) Capote, Paolo Andrés; Escobar Jaramillo, Luis Alfonso; Santana Rodríguez, Luis MarinoDel análisis de imágenes de satélite Landsat se encontró que, entre 1984 y 2003, Cali (Colombia), experimentó un aumento del 29% en el área construida, en detrimento de áreas en pastos, rastrojos, cultivos y zonas arboladas. Estos cambios han generado, entre otros impactos, modificación en los procesos de transferencia de energía a la atmósfera, con la consecuente expansión de la isla de calor. Se encontró, además, que la temperatura de superficie (T ) de la S ciudad aumentó 3.76 grados centígrados en promedio, incremento que se propagó a barrios de las partes central, oriental y norte y que determina el crecimiento de la isla de calor. Los resultados de modelos de regresión aplicados concluyen que el índice de vegetación ajustado al suelo (SAVI), junto con el área construida, tiene mayor sensibilidad que el índice de diferencia normalizada de vegetación (NDVI) para explicar el aumento de la temperatura de superficie, por cuanto el primero capta no sólo la actividad de los tejidos del follaje, sino la reflectividad del suelo. Las estimaciones discriminan cuál es la contribución del aumento del área construida y de la disminución de SAVI en la explicación del incremento deT , para toda la ciudad y para las distintas comunas.Publicación Acceso abierto Reducción de pérdidas ocasionadas por flujos de dispersión en el tanque de transformadores de distribución.(2011-09-15) Cadavid Ramírez, Héctor; González, Paul; Vergara, Juan A.En este artículo se examina la simulación, implementación y validación del método de pantalla magnética modoancho de longitud variable, como mecanismo para reducir las pérdidas ocasionadas por los flujos de dispersión en el tanque de un transformador de distribución monofásico de 15 KVA. Inicialmente a través de la simulación en 2D con el método de elementos finitos MEF, se estableció el comportamiento de las pérdidas en las paredes del tanque del transformador, con y sin pantalla magnética, y posteriormente, a través de pruebas adicionales de laboratorio, se realizó la respectiva verificación en el transformador. El análisis de los resultados obtenidos en esta investigación muestra que hay un impacto significativo en la reducción del nivel de pérdidas adicionales, con la implementación de la pantalla magnética y por lo tanto tal metodología de mitigación de pérdidas seleccionada es adecuada y viable técnica y económicamente.Publicación Acceso abierto Be4SeD: Benchmarking para evaluación de técnicas de descubrimiento de servicios.(2011-09-15) Suárez Meza, Luís Javier; Rojas Potosí, Luis Antonio; Corrales Muñoz, Juan Carlos; Caicedo Rendón, Oscar MauricioActualmente, el creciente número de procesos de negocio y servicios ofrecidos, es fuente de innumerables proyectos de investigación, orientados a generar mecanismos de descubrimiento; teniendo como resultado un sinnúmero de algoritmos para recuperar servicios. Sin embargo, dichos proyectos no utilizan una base común para evaluar sus técnicas de búsqueda, impidiendo que las evaluaciones sean objetivas. Por lo tanto, se hace necesaria una herramienta pública, que proporcione una referencia común, que permita comparar y valorar los resultados de los diferentes algoritmos utilizados en el emparejamiento de servicios, con el fin de mejorar la calidad de las técnicas de descubrimiento propuestas. Este artículo presenta una aplicación pública, que implementa una metodología de benchmarking para evaluar la calidad de recuperación de las técnicas de emparejamiento de servicios. Este benchmarking está compuesto de un mecanismo de evaluación intuitivo, de un módulo de ingreso de los datos correspondientes al algoritmo a evaluar y un componente que entrega resultados estadísticos: recall, precision, overall, k-precision y p-precision. Sus funcionalidades se ofrecen como servicio web para facilitar la integración con las implementaciones de algoritmos a evaluar. Finalmente se evalúa un algoritmo de emparejamiento, el cual evidencia el uso de la plataforma Be4SeD en este contexto.Publicación Acceso abierto Tratamiento hidrotermal a baja temperatura de una toba rica en clinoptilolita en soluciones de NaOH, KOH y Ca (OH)2.(2011-09-15) Castellanos, Oscar; Ríos Reyes, Carlos Alberto; Williams, Craig D.Una toba rica en clinoptilolita natural del área volcánica del Mioceno de las Montañas Tokay de Hungría fue convertida en productos sintéticos de mayor valor agregado bajo condiciones hidrotérmicas. La clinoptilolita fue activada hidrotérmicamente con NaOH, KOH y Ca(OH) como agentes activantes para sintetizar productos de alta 2 pureza, los cuales incluyen zeolita Na-P1 (GIS), zeolita K-F (EDI) e hidróxidos y silicatos de calcio. Los productos sintéticos se caracterizaron por técnicas de difracción de rayos X, microscopia electrónica de barrido, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier y termogravimetría. Los resultados obtenidos en este estudio son importantes tanto para evaluar la influencia del agente activante sobre la formacion de nuevas fases zeoliticas como para similar las condiciones geológicas de formación de zeolitas y otras fases minerales.Publicación Acceso abierto Evaluación y mejoramiento de la calidad de la potencia eléctrica usando un nuevo enfoque teórico.(2011-09-15) Cano Plata, Eduardo Antonio; Tacca, Hernán Emilio; Ustariz Farfan, Armando JaimeLas aplicaciones prácticas, tales como la incorporación de un nuevo enfoque teórico en la definición de estrategias de compensación instantánea y promediada para filtros activos de potencia en sistemas polifásicos y la descripción de un indicador global para la evaluación de la calidad de potencia, son introducidas en este artículo. Para alcanzar estas aplicaciones, una teoría generalizada de la potencia instantánea aplicada en sistemas no-sinusoidales, polifásicos y asimétricos es propuesta. El tensor de potencia instantánea se define en función del producto tensorial entre los vectores de tensión y corriente. Además, resultados simulados son incluidos.Publicación Acceso abierto Estudio comparativo de algoritmos basados en cúmulo de partículas para resolver el problema de empaquetamiento en placas.(2011-09-15) Álvarez Martínez, David; Gallego Rendón, Ramón Alfonso; Toro Ocampo, Eliana MirledyEn este artículo se presenta una metodología basada en técnicas metaheurísticas de optimización para la solución del problema de empaquetamiento óptimo bidimensional de piezas rectangulares en placas, considerando la posibilidad de rotar 90° las piezas y con restricciones de corte tipo guillotina. Este pertenece a la familia de problemas de corte y empaquetamiento considerados clásicos dentro de la investigación de operaciones, siendo de gran aplicación en la industria y caracterizados por su alta complejidad matemática y computacional. Para su solución se usa una codificación en árbol de cortes. En el análisis de resultados se realizó un estudio computacional con tres algoritmos basados en la técnica cúmulo de partículas. Con el fin de verificar la eficiencia de la metodología propuesta basándose en tiempos de cómputo y calidad de respuestas, se tomaron diferentes casos de prueba de la literatura especializada para realizar un benchmarking, que finalmente corroboró el desempeño de la metodología.Publicación Acceso abierto Estado del arte en las metodologías de diseño de circuitos digitales asíncronos.(2011-10-13) Nieto Londoño, Rubén D.; Bernal Noreña, ÁlvaroEn este artículo se presenta una síntesis de las principales características de las distintas clases de circuitos digitales asíncronos. Se describen las técnicas utilizadas en el estilo de diseño digital asíncrono. También se hace una reseña del estado actual del diseño asíncrono en la industria y de las herramientas de software utilizadas en las distintas fases de diseño.Publicación Acceso abierto Comparación de dos algoritmos recientes para inferencia gramatical de lenguajes regulares mediante autómatas no deterministas.(2011-10-13) Álvarez, Gloria I.; García, Pedro; Ruiz, JoséEl desarrollo de nuevos algoritmos, que resulten convergentes y eficientes, es un paso necesario para un uso provechoso de la inferencia gramatical en la solución de problemas reales y de mayor tamaño. En este trabajo se presentan dos algoritmos llamados DeLeTe2 y MRIA, que implementan la inferencia gramatical por medio de autómatas no deterministas, en contraste con los algoritmos más comúnmente empleados, los cuales utilizan autómatas deterministas. Se consideran las ventajas y desventajas de este cambio en el modelo de representación, mediante la descripción detallada y la comparación de los dos algoritmos de inferencia con respecto al enfoque utilizado en su implementación, a su complejidad computacional, a sus criterios de terminación y a su desempeño sobre un cuerpo de datos sintéticos.Publicación Acceso abierto Gestión y conservación de la fachada del litoral pacífico en el ámbito del ordenamiento integrado en zonas costeras.(2011-10-13) Jaramillo Molina, CiroDe manera inicial se tratan los lineamientos para la recuperación de la fachada costera y su relación con las obras de protección; las infraestructuras de transporte y de manera especial la explotación turística del litoral; posteriormente se menciona el mantenimiento y gestión del escenario costero, además de incluir los métodos de control del detrimento del paisaje provocado por la erosión, se hace mención a los métodos pasivos y activos. Todo esto dentro de lo que sería una estrategia global: la ordenación integrada de las zonas costeras.Publicación Acceso abierto Monitoreo de salud estructural.(2011-10-13) Marulanda A., Johannio; Marulanda C., Johannio; Thomson, PeterLos métodos no destructivos para detección de daños en estructuras civiles han ganado especial atención en los últimos años por parte de investigadores de todo el mundo, debido a los adelantos en tecnología de instrumentación y procesamiento digital de señales. Las técnicas de monitoreo de salud estructural permiten identificar la presencia, ubicación y magnitud del daño a partir de cambios en sus características estáticas y dinámicas. Estas técnicas se pueden implementar a distancia y en tiempo real, lo que reduce costos de inspección y tiempo de alerta. En la Escuela de Ingeniería Civil y Geomática de la Universidad del Valle se está desarrollando un proyecto sobre monitoreo de salud estructural en el puente "El Hormiguero" y se tiene suscrito un convenio con la Universidad Tecnológica de Pereira para el monitoreo del viaducto Pereira-Dos Quebradas.Publicación Acceso abierto Una implementación abierta y generalizada del modelo predictivo de Soave-Redlich-Kwong para el cálculo de la constante de la ley de Henry.(2011-10-13) Carrero Mantilla, Javier Ignacio; Duque Tobón, SebastiánLa predicción de la solubilidad de gases en líquidos utilizando la ley de Henry es un problema importante en termodinámica química por sus aplicaciones a procesos industriales de separación gas-líquido. Sin embargo, el cálculo de la constante de la ley de Henry mediante ecuaciones de estado requiere implementaciones computacionales que son difíciles de programar en un formato generalizado. Por estar basado en el modelo UNIFAC de coeficientes de actividad, el método predictivo de Soave-Redlich-Kwong (PSRK) se puede aplicar a numerosos sistemas de interés. Considerando estas razones, se desarrolló una implementación abierta y generalizada del método PSRK para su aplicación al cálculo de la constante de la ley de Henry en el equilibrio gas-líquido. Esta implementación se puso a prueba al comparar las predicciones del método PSRK con un conjunto reciente de mediciones experimentales de constantes de la ley de Henry en sistemas de compuestos orgánicos. Se encontró que, dentro de un amplio rango de temperaturas, las constantes de la ley de Henry obtenidas mediante el método PSRK concuerdan razonablemente bien con los resultados experimentales para la mayor parte de los sistemas incluidos en la comparación.Publicación Acceso abierto Influencia de la localización del almidón nativo de yuca en el canal de sedimentación sobre la calidad del almidón agrio.(2011-10-13) Tischer, Irene; Moreno, Martín A.El proceso productivo del almidón de yuca realizado artesanalmente en el Norte del Departamento del Cauca, incluye una etapa de sedimentación que actualmente se lleva a cabo en canales. Entre los procesadores de yuca de la región existe la opinión, que del inicio del canal se obtiene almidón agrio con un poder de expansiónmás alto, y por lo tanto se podría vender a un mejor precio. En la presente investigación se analiza si existe una estratificación de calidades de acuerdo a la posición del almidón en el canal. Se evaluaron dos estrategias de recoger el almidón de los canales, a lo largo o perpendicular al canal. Los resultados obtenidos son negativos. Ninguna de las estrategias permite una estratificación de calidades tan significante para que se logre obtener almidones que respondan a las exigencias de los diferentes mercados. Si se busca una calidad homogénea, se recomienda recoger el almidón perpendicular al canal.Publicación Acceso abierto Diseño y construcción de una máquina de movimiento pasivo continuo para la terapia de rodilla.(2011-10-13) Galvis L., Elmer; Rosero G., Esteban Emilio; Martínez D., RodrigoEn este artículo se presenta el diseño sistemático de un prototipo para la terapia de rodilla mediante la aplicación de conceptos integrados de diferentes áreas de la ingeniería como la automática, la mecánica, la electrónica y la medicina. Este diseño provee de una solución económica para realizar sesiones de terapia en la rodilla. En el proceso de diseño se utilizó el dibujo asistido por computadora (CAD) y la simulación dinámica (DS), las cuales facilitaron la construcción del prototipo. Se obtuvo un modelo analítico y se compararon con los resultados de la simulación dinámica para validar los modelos computacionales. Finalmente se diseñó y construyó un prototipo así como su sistema de potencia y de control.Publicación Acceso abierto Los flavonoides : apuntes generales y su aplicación en la industria de alimentos.(2011-10-13) Ochoa M., Claudia Isabel; Ayala A., Alfredo AdolfoLos flavonoides son compuestos fenólicos con una alta capacidad antioxidante que están presentes en la mayoría de las plantas, especialmente en las frutas y las hortalizas. Su actividad antioxidante ha atraído fuertemente la atención de las industrias de procesamiento de alimentos y de las compañías de pigmentos, cosméticas y farmacéuticas. En este artículo se presenta una revisión de literatura en cuanto a la estructura química, los procesos de extracción y cuantificación y las aplicaciones de los flavonoides.Publicación Acceso abierto ¡Protejamos nuestro computador!(2011-10-13) Vidal Holguín, FabioEn este artículo se presenta una perspectiva sobre protecciones eléctricas para sistemas de cómputo, aquellos que el Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) denomina equipo electrónico sensible (Sensitive Electronic Equipment ). Se caracterizan los principales fenómenos eléctricos dañinos y se recomiendan técnicas de protección con niveles ascendentes de cobertura. Otros temas conexos pueden ser: calidad de la energía (Power Quality) y análisis de costos de las protecciones.Publicación Acceso abierto Gestión tecnológica para acompasar un desarrollo industrial acelerado : el reto del nuevo milenio para los países en vía de desarrollo (segunda parte)(2011-10-13) Gómez de García, Martha Cecilia; Machado, Fernando1. La necesidad actualmente difundida de competir a través de la diferenciación del mercado, ocasionada por la globalización y liberalización del comercio, ha puesto a la innovación tecnológica y a su administración efectiva en el centro de las estrategias empresariales exitosas. 2. Aún más, hay un número creciente de señales que indican que el crecimiento y la sostenibilidad del sistema económico global, incluyendo el libre comercio, está amenazado por desigualdades cada vez mayores, la explosión demográfica y el desequilibrio en el poder mundial. 3. La preservación de la calidad de vida en los países ricos, la cual depende del consumo de una mayor proporción de los recursos y la energía mundial, convierte a estos países en rehenes del crecimiento continuo del sistema económico global y la liberación del comercio. 4. La única solución sostenible al planteamiento anterior es el crecimiento económico masivo y acelerado de los países tercermundistas sobre la base de productos y servicios ambientalmente seguros, que satisfagan las aspiraciones mundiales de consumo. 5. Esta solución clama por una nueva revolución industrial basada en tecnologías radicalmente nuevas, la cual representa una oportunidad para los países en desarrollo, de defender un desarrollo industrial acelerado y equilibrar la distribución de la riqueza y el poder mundial. 6. Para poder aprovechar esta oportunidad y lograr el desarrollo acelerado , las empresas de los países en desarrollo deberán ser capaces de administrar efectivamente las innovaciones tecnológicas estratégicas requeridas para generar las nuevas tecnologías, productos y servicios que caracterizan a la nueva revolución industrial. 7. Algunas personas podrían interpretar las señales actuales de manera diferente y plantear un escenario futuro en el cual prevalece la evolución de los patrones actuales. De cualquier forma, la capacidad de administrar efectivamente las innovaciones tecnológicas, está llamada a desempeñar un papel central. 8. Las agencias especializadas de las Naciones Unidas son por consiguiente las indicadas, para ayudar a los países en desarrollo en la aceleración de este proceso, a través de nuevas herramientas y servicios adecuados.