Ingeniería Mecánica

Junta de soldadura disímil de la aleación hk - 40 y del hierro fundido 24

El objetivo del trabajo es establecer el comportamiento microestructural de una unión soldada disímil en una aleación HK 40 y el hierro fundido 24, la cual se realiza en equipo que prestan servicios en la industria del níquel y que por las características de la unión, surgen en el mismo problema de agrietamiento. Se realizó una caracterización química de ambas aleaciones, luego por el proceso de mecanizado se prepararon un total de nueve muestras, las que fueron soldada por proceso manual por arco eléctrico, los electrodos revestidos empleados fueron el E 312-16, el UTP 65 y el Castell Xiron 244, demostrándose en el análisis microestructural y en el diagrama de Schaeffler, que la disposición de la unión con el electrodo E 312-16 provoca la aparición de estructura interdendritica con origen a la fundición blanca, siendo más favorable la unión con el electrodo UTP 65. Se le realizó el análisis de microdureza en cada unión.

It is paper have the objective to establish the behaviour microstructure of an union welded dissimilar in an alloy HK 40 and the cast iron 24, which is carried out in team that you lend services in the industry of the nickel and that for the characteristics of the union, they arise in the same cracking problem. He was carried out a chemical characterization of both alloys, then for the process of automated got ready a total of nine samples, those that were welding for process shield for electric arch (SMAW), the electrodes lined employees were the E 312 - 16, the UTP 65 and the Castell Xiron 244, being demonstrated in the analysis microstructure and in the diagram of Schaeffler that the disposition of the union with the electrode E 312 - 16 cause the appearance of structure inter dendrite with origin to the white foundry, being more available the union with the electrode UTP 65. He was carried out the micro hardness analysis in each union.

Análisis del comportamiento del material de la arteria aorta ascendente para su modelación

Existen un gran número de enfermedades cardiovasculares que afectan a la población a nivel mundial. Estas están determinadas por las modificaciones que ocurren en los parámetros hemodinámicos y en el comportamiento de las paredes arteriales. Por esta razón se hace necesario el estudio del comportamiento del material de la pared arterial de manera que puedan ser definidas las características que la conforman. La aorta como arteria elástica posee propiedades específicas que le permiten realizar su función. A medida que pasan los años algunas de estas propiedades se pierden debido al cambio ocurrido en cada uno de sus componentes. Por tanto es de vital importancia conocer la composición estructural de la aorta y cómo influye la pérdida de las propiedades de sus componentes en el cambio de comportamiento que tendrá lugar en esta arteria.

There are several cardiovascular diseases affecting world population. These are determined by hemodynamic parameters changes and arterial wall behavior. A study of arterial wall tissue behavior comes to order to define its characteristics, as special elastic properties allow aorta to fulfill its function. Some of the inherent characteristics of arteries are undermine by changes on the arterial wall tissue behavior, mainly caused by the ageing. Accordingly, it is of paramount importance to get to know the aorta wall tissue structure and its significance on the future changes of the behavior of this artery.

Caracterización física con difractogramas e hinchamiento de bentonitas organofílicas para adicionar a materiales compuestos poliméricos

Las bentonitas con partículas de microestructura combinada por placas de tetraedros y octaedros silicio-aluminosos, contienen cavidades interlaminares entre ellas, confiriéndoles cualidades positivas para usarse en tintas, medicamentos, fluidos de perforación, retener desechos contaminantes residuales y como refuerzos de polímeros. Se logró el objetivo de hidratar y modificar orgánicamente con sal cuaternaria orgánica del tipo cloruro hexadecil trimetil amonio y sal de sodio a bentonitas sódicas del Nordeste brasileño y la Patagonia argentina, policatiónicas brasileñas, cálcica activada y zeolita ambas cubanas, estableciendo una caracterización entre muestras no tratadas y organofilizadas. Estos materiales se evaluaron comparativamente por difracción de rayos X e hinchamiento Foster en diluyentes orgánicos. Los resultados confirmaron una variación significativa fisicoquímica y microestructural en los difractogramas de las bentonitas organofílicas, mientras las partículas micrométricas tomaron dimensiones nanométricas, se incrementó mucho más el hinchamiento en estas, mejorando su efectividad de empleo, al emplearlas como refuerzo, adicionado a una matriz polimérica.

The bentonites with microstructure particles combined by plates tetrahedral and octahedral silicon-aluminous contain interlaminares cavities including, conferring positive qualities for use in inks, medicines, drilling fluids; retain polluting waste residuals and as polymer reinforcements. The objective to hydrate and organically modified with organic quaternary salt of hexadecyl trimethyl ammonium chloride type and sodium salt the sodium bentonites Northeast Brazilian and Patagonia Argentina, Brazilian polycationics, calcium activated and zeolite both Cuban, establishing a characterization was achieved between samples untreated and organophilized. These materials are comparatively evaluated by diffraction ray X and swelling Foster in organic solvents. The results confirmed a significant variation in the physic-chemical and microstructural diffractograms organophilic bentonites, while the micron particles taken nanometric dimensions, was increased much more the swelling in these, enhancing the effectiveness of use, employing them as the reinforcement, added to a polymer matrix.

Aplicación del Método de la Colonia de Hormigas Mixto a la optimización de intercambiadores de calor de tubo y coraza

Los procesos de transferencia de calor son uno de los problemas más importantes a resolver en el campo de la Ingeniería. Entre los equipos más usados en la industria para realizar la transferencia de calor están los intercambiadores de calor de tubo y coraza. En el presente trabajo se desarrolla el procedimiento para la optimización del diseño de estos equipos utilizando el método de Kern y aplicando el algoritmo de la colonia de hormigas. Se aplica el mismo a tres ejemplos concretos y los resultados obtenidos se comparan con los obtenidos aplicando otros métodos de la inteligencia artificial. Se optimizan los principales parámetros geométricos de los intercambiadores de calor de tubo y coraza para lograr un menor costo de los mismos. Se demuestra la eficacia del nuevo procedimiento MACO (Mixed Ant Colony Optimization), en el proceso de optimización desde el punto de vista económico utilizando diferentes casos de estudios.

Heat transfer processes are one of the most important problems to be solved in the field of Engineering. Among the most widely used equipment for heat transfer in the industry are the shell and tube heat exchangers. This paper develops the procedure for optimizing the design of shell and tube heat exchangers using the method of Kern and applying the ant colony algorithm. The procedure has been applied to three specific examples and the results obtained are compared with those obtained by applying other methods of artificial intelligence. The main geometric parameters of shell and tube heat exchangers are optimized, to achieve a lower cost of the exchanger. The efficacy of the new procedure MACO (Mixed Ant Colony Optimization) for the optimization process from economically point of view was demonstrated, using different case studies.

Revisión del cálculo del coeficiente de traspaso de calor en ebullición en minicanales y microcanales

La necesidad de disipar altas densidades de flujo de calor ha llevado a los investigadores y diseñadores a emplear el cambio de fase como mecanismo para lograr tal objetivo y con ello lograr equipos intercambiadores de calor más compactos. En el presente trabajo se realizó un estudio de la bibliográfica sobre la ebullición en minicanales y microcanales. Para ello se consultaron bibliografías que datan desde los años 90 hasta la actualidad, con lo cual se revelaron los principales parámetros o tópicos que caracterizan a este proceso en minicanales y microcanales. Es así que se abordan los términos minicanales y microcanales, ebullición en flujo forzado y regímenes (mapa) de flujo. Además se presenta un resumen de las ecuaciones para la determinación del coeficiente de traspaso de calor en régimen bifásico (h df).

The necessity of transfer high heat flux had led to researchers and designers to use the change of phase in order to get this objective. In this work was made a review in more of seventy sources of information dating since 90´s up to the present, where were revealed the main parameters that characterize the boiling process in minichanels-microchannels. It deals with terms mini-microchannels, flow boiling and flow pattern map. Also, it is presented a summary of equations used for calculate the two-phase heat transfer coefficient.

Diagnóstico de fallos en un generador de vapor BKZ-340-140-29M utilizando herramientas de lógica difusa

En este trabajo se presenta el diseño de un sistema de diagnóstico de fallos utilizando herramientas de lógica difusa para un generador de vapor BKZ-340-140-29M en una central termoeléctrica. La aplicación tiene como objetivo estudiar las ventajas que ofrece esta técnica en el desarrollo de un método de diagnóstico de fallos que sea robusto a perturbaciones externas y sensible ante fallos de pequeña magnitud. El diagnosticador se diseñó para el circuito agua - vapor del generador a partir de demostrarse su gran incidencia en la disponibilidad de los bloques de generación. Los resultados obtenidos indican la factibilidad de la propuesta.

In this work the design of a fault diagnosis system using tools of fuzzy logic for a BKZ-340-140-29M steam generator in a thermoelectric power station is presented. The application aims to study the advantages of these techniques in the development of a fault diagnostic method with the characteristic to be robust to external disturbances and sensitive to small faults. The fault diagnosis system was designed for the water - steam circuit of the steam generator by its great incidence in the correct functionality of the generation blocks. The obtained results indicate the feasibility of the proposal.

Evaluación del riesgo de ruptura de aneurismas de aorta abdominal personalizados mediante factores biomecánicos

El Aneurisma de Aorta Abdominal es la dilatación localizada, irreversible y progresiva que experimenta la pared aortica. Esta patología ha sido reconocida como un importante problema de salud, puesto que su ruptura está asociada mayormente a consecuencias fatales. La falta de criterios fiables, respecto a los actualmente utilizados, para la evaluación del riesgo de ruptura, constituye un inconveniente en la gestión clínica de la enfermedad. El presente trabajo tiene como objetivo evaluar el riesgo de ruptura de Aneurismas de Aorta Abdominal, mediante indicadores numéricos, como es previsto por el enfoque biomecánico. Fueron utilizadas técnicas de modelación por elementos finitos para determinar el comportamiento del flujo sanguíneo y el estado tensional de la pared arterial. Los resultados mostraron que ninguno de los aneurismas analizados presenta riesgo de ruptura elevado y que la evaluación del riesgo de ruptura mediante índices numéricos, es un camino viable para prever la ruptura de un aneurisma específico.

Abdominal Aortic Aneurysm is a localized, progressive and permanent dilation of the infra-renal aorta.AAA has increasingly been recognized as an important health problem in the last decades. The AAA rupture is mostly associated with fatal consequences. The lack of more reliable criteria for rupture riskassessing, results in a problem in the clinical management of the disease. This paper aims to assess the rupture risk of abdominal aortic aneurysms by means of numerical indexes, as envisaged by the biomechanical approach. Finite Volume Techniques were used to determine the blood flow behavior within aneurysmatic sac and the structural state of the arterial wall. The results showed that none of the assessed aneurysms is at high rupture risk. The rupture risk assessment by using numerical indices is a viable way to predict the rupture of a specific aneurysm.

Propiedades estructurales de ejes huecos y sólidos con una grieta plana

En este trabajo se estudiaron las diversas ventajas constructivas que los ejes huecos presentan respecto a los sólidos, como la reducción de masa, mejor control de calidad, menores defectos en producción y facilidad de acoplamiento. De ahí su profusión en aplicaciones industriales, como ejes de ferrocarril, de reductores o en calandrias. Dichas ventajas se ven alteradas cuando el eje trabaja a fatiga en flexión rotativa y aparece una grieta sobre el mismo. Se comprobaron dichas ventajas y sus variaciones sobre un modelo inicial de una grieta plana superficial, y se ha observado que los ejes huecos resultan más perjudicados por estas grietas para ciertos valores del diámetro interior, mientras que para otros son ventajosos. Se concluye del presente estudio que puede establecerse un rango de valores para el diámetro interior de ejes huecos en el cual su aprovechamiento sería óptimo.

This work studies the several advantages hollow axles show when compared to whole ones, such as lightness, better quality control, less manufacturing defects, coupling simplicity. Thence their being profusely employed in industry, in applications like railway axles, gearboxes or calenders. These advantages are altered when the axle works under bending with rotation under fatigue and a crack appears on its surface. An analytical research upon a flat surface crack model has been made of these advantages and their variations and it has been observed that hollow axles suffer more from these cracks than whole ones for certain inner diameter values, whereas for others even less than whole ones. It can be deduced that a gap for the inner diameter can be ascertained, where the axle´s rendering would be optimal.

Influencia del oleaje y de la estabilidad atmosférica en la evaluación del potencial energético eólico

Se ha realizado un estudio del recurso eólico marino existente en las islas Canarias, España. El objetivo ha sido identificar las zonas más viables para aprovechar este recurso y determinar la influencia del oleaje y de la estabilidad atmosférica sobre las mismas. Para llevarlo a cabo, se han empleado los datos obtenidos a partir de la información de la red WANA, la cual se compone de un conjunto de nodos de las mallas de cálculo del modelo de generación de oleaje WAM, que ha sido forzado por campos de viento generados por el modelo meteorológico High Resolution Limited Area Model. Las zonas que han presentado mejor recurso eólico marino se corresponden con las islas más orientales, produciéndose un incremento en el perfil de la velocidad del viento con situaciones de estabilidad atmosférica y estados del mar en calma, influyendo en el aprovechamiento del potencial energético eólico marino.

This article is a study of the existing offshore wind resource on the Canary Islands (Spain). The objective is to identify the most viable areas in which it can take advantage this resource and determine the influence of waves and atmospheric stability. To carry out this task, it has been used the data obtained from the network information WANA, which consists of a set of nodes of mesh model calculating WAM wave generation, which has been forced by wind fields generated by the meteorological model High Resolution Limited Area Model. It has been taken into account WANA fifty eight nodes that surround the islands, where the volume of data is considered sufficient to assess the wind potential of the study area. Areas with better offshore wind resource corresponding to the eastern islands. It has been demonstrated the influence of waves and atmospheric stability on wind speed and the use of offshore wind resource.

Determinación de la eficiencia de la cocción con leña en las veredas de Usme, Bogotá

La investigación buscó establecer las condiciones actuales de cocción con leña en la zona rural de Usme, localidad de la ciudad de Bogotá. Se realizó trabajo de campo para identificar las especies leñosas más usadas para cocción de alimentos, las cuales se caracterizaron para identificar su potencial energético, se aplicaron encuestas, para contar con la información socioeconómica de los pobladores y se realizó experimentación directa en algunas cocinas de la zona, determinándose la eficiencia de la cocción utilizando Eucalipto, Pino y retal de carpintería (madera recubierta con fórmica) como combustible. El estudio arrojó que en la actualidad muchas familias compran la leña, porque no tienen tiempo para recolectarla y por las distancias que deben recorrer. Las especies más utilizadas son Eucalipto, Pino y retal de carpintería entre ellos Fórmica, material no reportado como combustible para cocción doméstica en Colombia, y se determinó que las estufas tienen baja eficiencia energética.

The research sought to establish the conditions of firewood cooking in the rural area of Usme - Bogota. Fieldwork was conducted to identify the cooking woody species, which were characterized and their energy potential identified; surveys were used to recollect socio-economic information of the population and direct experimentation was conducted for determining the efficiency of cooking. Woody species used for experimentation processes were: Eucalyptus, Pine and woodworking wastes, especially wood bend with Formica. The study found that today many families buy firewood, due to less time for collecting and distances they must walk. Actually, the most used cooking species are Eucalyptus, Pine and scrap of carpentry including Formica, the last one has not been reported as fuel for domestic cooking in Colombia yet, and finally it was determined that stoves have low energy efficiency.