Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería Universidad del Zulia

Rendimiento de emulsionación en función de la formulación, de la composición y de la energía de agitación

Abstract The emulsification yield, i. e., the reduction of drop size when a surfactant-oil-water system is stirred, can be altered by changing: 1) the physicochemical formulation variables which are linked to the nature of the water, oil, and emulsifier, 2) the composition variables [surfactant concentration and water-to-oil ratio] and 3) the variables which characterize the mechanical energy supplied by the stirring device. After reporting the general trends found in previous research, the best compromise situations to attain a minimum drop size are located in a three dimensional formulation-composition-stirring space

Resumen El rendimiento de emulsionación, que se puede estimar por la disminución del tamaño de gota al agitar un sistema surfactante-agua-aceite está regido por: 1) las variables de formulación físico-química que dependen de la naturaleza del agua, del aceite, y del emulsionante, 2) las variables de composición [concentración de surfactante, y relación agua-aceite], 3) las variables que caracterizan las condiciones de agitación. Después de describir las tendencias generales encontradas en investigaciones recientes, se especifican las condiciones para lograr el mínimo tamaño de gota en el espacio tridimensional formulación-composición-agitación.

Monitoreo y control de reactores anaeróbicos utilizando presiones parciales de hidrógeno

Abstract The measurement of H2 proportion in the biogas is becoming one of the commonly parameters evaluated during the organic matter anaerobic degradation process, which leads to define if it is necessary to evaluate all the operational parameters simultaneously or it is possible to monitoring the all process measuring a single parameter. In this investigation the variability of the PpH2 were studied during the organic matter anaerobic biodegradation, in an anaerobic granular sludge, using glucose as the only carbon source. The tests were conduced using load reactors under mesophilic conditions, in which the following operational parameters were monitored daily: pH, total alkalinity, % COD removal, TSS, VSS, biogas volume, H2 and CH4 production. The COD removal percentage showed an average of 91.1%. It was observed a slight increase of hydrogen in the biogas (from 2.76 to 4.25%) and one slight decrease of methane (from 97.08 to 95.64%), as the organic load was increased from 1 to 5 KgDQO/m³.d. The possible decrease of the methanogens population could be the cause of the increase of the H2 accumulation in the biogas. The change in the hydrogen levels does not have to be taken as the only parameter to study, when the operational conditions of an anaerobic reactor are evaluated.

Resumen La medida de la proporción de H2 en el biogás se está convirtiendo en uno de los parámetros comúnmente evaluado durante el proceso de degradación anaeróbica de la materia orgánica, lo cual conduce a definir si es necesario evaluar todos los parámetros operacionales simultáneamente o es posible monitorear el proceso midiendo un solo parámetro. En la presente investigación se estudió la variabilidad de las PpH2 durante la degradación anaeróbica de la glucosa, utilizando reactores por carga bajo condiciones mesofílicas, inoculados con un lodo granular anaeróbico. En estos reactores se monitorearon diariamente los siguientes parámetros operacionales: pH, alcalinidad total, porcentaje de remoción DQO, SST, SSV, volumen de biogás, proporción de H2 y CH4. El porcentaje de remoción de DQO mostró un valor promedio de 91,1%. Se observó un ligero aumento de la proporción de hidrógeno en el biogás (de 2,76 a 4,25%) y una ligera disminución de la de metano (de 97,08 a 95,64%), conforme se aumentaba la carga orgánica, desde 1 hasta 5 KgDQO/m³.d. El posible decrecimiento de la población de metanógenos pudo ser la causa del aumento de los valores de H2 en el biogás. El cambio en los niveles de hidrógeno no debe ser tomado como el único parámetro a estudiar cuando se evalúan las condiciones operacionales de un reactor anaeróbico.

Caracterización de Pd/Ce_0.8Tb_0.2O_x/La₂O₃-Al₂O₃ mediante las técnicas de Reducción Térmica Programada (TPR), Desorción Térmica Programada (TPD) y Análisis Térmico Gravimétrico (TGA)

Abstract A Pd/Ce0.8Tb0.2Ox/La2O3-Al2O3 catalyst was prepared and characterized by using TPD of H2 and O2, TPR and TGA measurements. Pd/CeO2 and Pd/Al2O3 catalysts were used as reference samples. Pd/Ce0.8Tb0.2Ox/La2O3-Al2O3 and Pd/Al2O3 catalysts showed a deactivation with the increase of the reduction temperature, specially at 700°C. The Pd/Ce0.8Tb0.2Ox/La2O3-Al2O3 catalyst had irreversible changes when it is heated at high temperatures (900°C). The studies of TPR showed that the Pd is reduced in two steps, and that the Pd/Ce0.8Tb0.2Ox/La2O3-Al2O3 catalyst is reduced in a larger interval of temperature than the Pd/CeO2 catalyst. In the TGA diagrams of Pd/Ce0.8Tb0.2Ox/La2O3-Al2O3 and Pd/Al2O3 catalysts, was observed the existence of hysteresis in the redox couple PdO « Pdº. These results, in good agreement with the TPD-O2 ones, showed that in the supported mixed oxide of Ce/Tb the palladium oxidation occurs at higher temperatures than in the Pd/Al2O3 catalyst.

Resumen Se preparó un catalizador de Pd/Ce0.8Tb0.2Ox/La2O3-Al2O3 y fue caracterizado mediante las técnicas de TPD de H2 y O2, TPR, y TGA. Como muestras de referencia se prepararon catalizadores más simples del tipo Pd/CeO2 y Pd/Al2O3. Se observó una progresiva desactivación en los catalizadores Pd/Ce0.8Tb0.2Ox/La2O3-Al2O3 y Pd/Al2O3 conforme aumenta la temperatura de reducción, la cual es significativa a 700°C. El Pd/Ce0.8Tb0.2Ox/La2O3-Al2O3 experimenta cambios irreversibles cuando se somete a tratamientos a elevadas temperaturas (900°C). Los estudios de TPR demostraron que la reducción del Pd ocurre en dos etapas, y que el Pd/Ce0.8Tb0.2Ox/La2O3-Al2O3 se reduce en un intervalo de temperaturas mucho mayor que el observado en el catalizador Pd/CeO2. En los diagramas de TGA de los catalizadores Pd/Ce0.8Tb0.2Ox/La2O3-Al2O3 y Pd/Al2O3 se observó la existencia de fenómenos de histéresis en el par redox PdO « Pdº. Como lo demuestran estos resultados y los de TPD de O2, en el óxido mixto de Ce/Tb soportado se favorece la oxidación del paladio a más altas temperaturas que las observadas en el catalizador Pd/Al2O3.

Determinación del consumo de combustible en un vehículo que utiliza gasolina o GNC mediante la simulación de su comportamiento dinámico

Abstract The objective of this work is to develop a model capable of simulation the dynamic behavior of a lightweight vehicle with standard transmission. The model will be used to obtain the vehicle´s fuel consumption when driven in urban and suburban areas using either gasoline or CNG. The model is based in the vehicle´s energy balance taking into accoun the environmental conditions, the engine´s load and the technical characteristics of the engine. In order to approximate different conditions and characteristics, the following methods were used: polynomial regression using the least square criteria, and the Gauss-Jordan method without partial pivoting. In addition, Simpson´s method of numerical integration was used to solve certain equations. From the results obtained, it can be concluded that the model propose offers a good estimate of the fuel consumption, and represents a good tool for the study of the vehicle´s behavior when using alternative fuels.

Resumen El objetivo del presente trabajo es desarrollar un modelo que sea capaz de simular el comportamiento dinámico de un vehículo liviano con transmisión sincrónica con la finalidad de obtener el consumo de combustible del mismo, cuando transita por vías urbanas o extraurbanas y emplea gasolina o GNC como combustible. El modelo se basa en un balance energético del vehículo, considerando las características exteriores y de carga del motor y las características técnicas del vehículo. Para el ajuste de datos que permitan aproximar los valores de las diferentes características se utiliza el método de regresión polinomial, usando el criterio de mínimo cuadrado y el método de Gauss-Jordan sin pivoteo parcial, así mismo para la resolución de algunas ecuaciones se empleo el método de integración numérica de Simpson. De los resultados obtenidos su puede concluir que el modelo propuesto ofrece una buena estimación del consumo de combustibles y representa una herramienta para el estudio del comportamiento del vehículo cuando utiliza combustibles alternos.

Temperaturas estacionarias en un cilindro hueco con conductividad térmica variable usando una transformada de Hankel

Abstract In the present work the Hankel generalized finite transform of third class is used to determinate the stationary temperature distribution u(r, z) in a hollow cylinder with variable thermic conductivity.

Resumen En el presente trabajo se usa la transformada finita generalizada de Hankel de tercera clase para determinar la distribución estacionaria de temperatura u(r, z) en un cilindro hueco con conductividad térmica variable.

Identificación de un sistema no lineal variante en el tiempo usando sistemas difusos adaptativos dinámicos

Abstract In processes control, it is required to have a model that describes the process behaviour. Identification techniques provide an approximate representation of the real system behaviour, by using a linguistic or mathematical expression, or an algorithm. In this work, a dynamical adaptive fuzzy model is used in order to propose the input-output identification model of a time-varying non-linear system. This class of fuzzy models permit a generic adaptive approach of the process behaviour through the adaptation of the membership functions to the universes of discourse of the model variables.

Resumen Para realizar las tareas de control de procesos se requiere de un modelo que describa el comportamiento aproximado del proceso en particular bajo estudio. Las técnicas de identificación proporcionan una representación del comportamiento de un sistema real, basándose en una expresión lingüística, matemática o un algoritmo. En este trabajo se propone el uso de modelos difusos adaptativos dinámicos para la obtención de un modelo de identificación entrada-salida de un sistema no lineal variante en el tiempo. La ventaja de usar esta clase de modelos difusos es la de obtener un aproximación genérica del comportamiento del proceso a identificar a partir de la adaptación constante de las funciones de membresía de sus variables sobre todo el universo de discurso.

Influencia de los flujos energéticos en el bienestar térmico en espacios exteriores

Abstract Maracaibo, the second city of Venezuela (1.7 million of inhabitants), has the highest energy consumption index per capita of Latin America, which is a product of the lack of adaptation of the architecture to the environments climate. This situation increases considering that the exterior spaces are designed without any climate control, producing dangerous consequences to the users and to the environment. The main purpose of the research commented in this paper, is to determine, for hot and humid climates, in which proportion the exterior spaces energy flows intervene in the human thermal comfort. The applied procedure considers monitoring and computer simulation of exterior spaces already built. These are analysed comparing the energy gains and loss and the Stress Thermal Index of the human body, under a locally adapted methodology, based on the one used for the exterior areas of Expo92 in Sevilla. After the analysis of different variables, design strategies are proposed for the exterior spaces of hot and humid climates.

Resumen Maracaibo, segunda ciudad de Venezuela (1,7 millones de habitantes), posee el mayor índice de consumo energético per cápita de América Latina, lo cual es producto de la falta de adecuación de la arquitectura al entorno ambiental climático. Esta situación se acentúa debido a que los espacios exteriores son diseñados sin ningún tipo de control bioclimático, lo que produce graves consecuencias en los usuarios y al medio ambiente en general. El objetivo principal de la investigación, que se documenta aquí, es determinar, para climas cálidos húmedos, en qué proporción intervienen los flujos energéticos de los espacios exteriores sobre el bienestar térmico humano. El procedimiento utilizado contempla el monitoreo y la simulación computarizada de espacios exteriores construidos. Éstos son analizados comparando los valores obtenidos de ganancias y pérdidas energéticas y el Índice de Estrés Térmico en el cuerpo humano, bajo una metodología, adaptada a las condiciones locales, basada en la propuesta para la evaluación de espacios exteriores de la Expo´92 en Sevilla. Luego de analizar las diferentes combinaciones de variables, se proponen en orden de importancia estrategias de diseño para espacios exteriores de climas cálido-húmedo.

Reconocimiento automático del habla venezolana: Resultados de pruebas realizadas con frases pronunciadas por mujeres

Abstract The objective of this work was to test the automatic recognition of phrases as pronounced by Venezuelan women. The activities included signal processing for training and testing, selection and construction of voice models, construction of the recognizer and recognition tests. The sounds were modeled using Hidden Markov Models and HTK, a publicly available toolkit. The sound files are a subset of the Venezuelan SpeechDat database. Tests were done on dates. The capacity of recognition was observed at the following levels: phonemes, words and entire phrases for each test file. To determine if the sentences were appropriate, the recognizer was equipped with a grammar which included most acceptable ways of saying dates according to Venezuelan usage. The ranges of best results were the following: at a word level, between 89.14% and 97.01%, and for entire phrases between 38.24% and 71.52%. This effort at automatic speech recognition independent of the speaker with Venezuelan voices lets us state that in the future recognizers can be built which will be able to handle the voice characteristics corresponding to this countrys speech.

Resumen El objetivo de este trabajo fue hacer pruebas de reconocimiento automático de frases pronunciadas por personas de Venezuela; en particular, pronunciaciones de mujeres. Las actividades realizadas consistieron en: preparación de las señales de entrenamiento y de prueba, selección y construcción de los modelos de voz, construcción del reconocedor y pruebas de reconocimiento. Los sonidos se modelaron haciendo uso de la teoría de los Modelos Ocultos de Markov y del HTK. Las señales de voz utilizadas pertenecen a la base de datos SpeechDat Venezolana. Una vez construido el reconocedor, se le presentaron pronunciaciones de fechas y se observó su capacidad para detectar los fonos, las palabras y la fecha presente en cada pronunciación. Para determinar sí las pronunciaciones eran fechas propias del venezolano se dotó al reconocedor con una gramática con casi todas las formas en que los venezolanos pronuncian las fechas. Los rangos de reconocimiento más favorables fueron: para las palabras entre el 89.14% y el 97.01% y para las oraciones entre el 38.24% y el 71.52%. Este intento por hacer reconocimiento automático independiente del hablante con voz venezolana permite asegurar que en el futuro se podrán construir reconocedores que manejen las características propias del habla de éste País.