Revista de la Facultad de Ingeniería Universidad Central de Venezuela

A heuristic for the deterministic interdiction problem

Este articulo presenta un nuevo enfoque heuristico aplicable a la resolucion de problemas de interdiccion deterministica en redes (PIDR). El problema de interdiccion analizado considera la minimizacion del maximo flujo que puede ser transmitido entre un nodo fuente y un nodo sumidero de una red dada, cuando existe una cantidad limitada de recursos disponibles para intervenir los arcos de la red. Para ilustrar este enfoque, se usan ejemplos de redes de distintos tamanos y topologias. En terminos de esfuerzo computacional, los resultados obtenidos evidencian que la heuristica es capaz de obtener excelentes soluciones mediante la exploracion de un espacio de busqueda de solucion significativamente reducido

This paper introduces a new heuristic approach that can be readily applied to solve deterministic network interdiction problems (DNIP). The network interdiction problem solved considers the minimization of the maximum flow that can be transmitted between a source node and a sink node for a fixed network design when there is a limited amount of resources available to interdict network links. Examples for different network topologies are used throughout the paper to illustrate the approach. In terms of computational effort, the results illustrate that excellent solutions are obtained from a significantly reduced solution search space

Comparative study of natural gas hydrate predictive empirical models

Los hidratos de gas natural son compuestos de inclusión que se forman en presencia de gases de bajo peso molecular y agua, a altas presiones y bajas temperaturas, que pueden bloquear gasoductos y oleoductos, por lo que es determinante conocer y desarrollar modelos capaces de predecir las condiciones bajo las cuales se forman los hidratos a fin de prevenirlos. En este trabajo se aplicaron algunos modelos empíricos para la predicción de las condiciones de formación de hidratos de un conjunto de mezclas de hidrocarburos, que varían desde componentes puros hasta mezclas multicomponente en un amplio rango de presión y temperatura. El modelo de Motiee (1991) resultó ser el método demostrativo que exhibió menores errores porcentuales para toda la gama de mezclas estudiadas. El modelo de Hammerschmidt (1934) arrojó las menores desviaciones para la mayoría de las mezclas evaluadas. Se obtuvo una mayor desviación en la aplicación de los modelos empíricos para sistemas binarios, disminuyendo a medida que el número de componentes en la mezcla aumentaba

Natural gas hydrates are made up of clusters that are formed in the presence of low molecular weight gases and water at high pressures and low temperature that could block gas and oil pipelines, making it necessary to understand and develop reliable models capable of predicting the conditions under which hydrates are formed in order to prevent them. In this study, some empirical models were applied to predict the conditions of hydrate formation from a set of hydrocarbon mixtures, which varied from raw components to a mixture of multi-components in a wide range of pressure and temperature. Motiees (1991) demonstrative method resulted the one which showed fewer percentile errors to all the set of mixtures studied. Hammerschmidts (1934) model showed the lowest deviations for most of the mixtures evaluated. We obtained a greater deviation in the application of empirical models for binary systems, decreasing as the number of components in the mixture increased

Study of the bubble coalescence in electrolitical systems

La coalescencia se define como un proceso binario en el que dos burbujas de un gas o dos gotas de un líquido se fusionan para formar una sola burbuja o gota. Para estudiar este fenómeno se diseñó un equipo experimental que consiste en una celda rectangular (abierta a la atmósfera en su parte superior) con dos capilares de vidrio en su parte inferior. A través de estos tubos se inyectó aire comprimido en el seno del líquido. Ocho soluciones iónicas fueron empleadas como fase líquida. El comportamiento de las burbujas fue grabado con una cámara de video justamente cuando éstas salían del capilar. Varios experimentos fueron realizados, observándose en todos los casos que la coalescencia estaba fuertemente afectada por la concentración y la naturaleza de los electrolitos, hasta el punto de poder inhibirla. Se concluyó que la naturaleza química de las especias tiene una gran influencia sobre la coalescencia

The bubble coalescence is defined as a binary process in which two gas bubbles or two liquid drops are fused to form only one bubble or drop. In order to study this phenomenon, an experimental equipment was designed which consisted of a rectangular cell (its top open to the atmosphere) with two glass capillary tubes in its bottom. Through these tubes, compressed air was injected in the liquid. Eight different ionic solutions were used as liquid phases. Bubble behavior was recorded with a video-camera system just as the bubbles came out of the capillary tubes. Several experiments were carried out, observing in all the cases, that coalescence phenomenon were affected by the ionic solution concentration and the natures of the electrolyte up to the point of inhibiting it. It was concluded that nature of the chemical species acting in the process has a relevant effect on it

Oxidative dehydrogenation of n-butane and its relationship with the oxidation state of the catalyst

En este trabajo se ha estudiado la deshidrogenación oxidativa (DHOX) de n-butano en ausencia de oxígeno sobre catalizadores a base de mezclas de óxidos de vanadio y de magnesio utilizando la técnica de inyección por pulsos. En presencia de oxígeno molecular, las vacancias dejadas por la reacción de oxidación del hidrocarburo son rápidamente llenadas por nuevos iones de ese elemento, mientras que trabajando en condiciones anaeróbicas la concentración de vacancias aumenta a medida que se inyectan más pulsos. Se encontró que operando bajo condiciones anaeróbicas la DHOX de n-butano presenta una selectividad a olefinas mayor que cuando se realiza en presencia de oxígeno, y que esta selectividad varía muy poco con el número de pulsos. Sin embargo, las selectividades a butenos aumentan y a butadieno disminuye a medida que el estado de oxidación del catalizador decrece. Contra lo esperado, se observó que el catalizador soportado en SiO2 es más selectivo para la producción de butadieno que el soportado sobre α-Al2O3 y que la diferencia se incrementa con el número de pulsos. Se demostró que incluso con el número máximo de pulsos usados por corrida en este trabajo, queda oxígeno móvil remanente en los catalizadores, lo cual fue corroborado por XPS que no revela estados de oxidación del vanadio menores a cuatro

In this work the oxidative dehydrogenation (ODH) of n-butane has been studied using the injection by pulse technique on catalysts based on mixtures of vanadium and magnesium oxides in an oxygen free atmosphere. In the presence of molecular oxygen, vacancies generated by the oxidation reaction are rapidly filled by new oxygen ions, while working under anaerobic conditions the concentration of these vacancies increases with each additional n-butane pulse injected. It was found that working under anaerobic conditions the ODH of n-butane presents a higher selectivity toward olefins than when the process is developed in the presence of oxygen, and that the selectivity variation is very small with additional pulses. Nevertheless, the selectivity toward butenes increases and that toward butadiene decreases with decreasing oxidation states of the catalyst. As opposed to what was expected, it was found that the catalyst supported over SiO2 shows a higher selectivity toward butadiene than that supported over α-Al2O3, and that the differences increases with the amount of pulses. It was also found that even when the maximum number of n-butane pulses were added a noticeable amount of mobile oxygen still remains as confirmed by XPS which does not show vanadium oxidation states lower than V+4

Optimization of load balance in electrical distribution systems

El desbalance de fases en un sistema de distribución de energía eléctrica, constituye ser uno de los tantos problemas que suele afectar negativamente la confiabilidad y calidad de los sistemas de distribución. En este artículo se muestra un modelo matemático convexo que permite medir el balance de las fases ante una configuración de conexión dada. Las características del modelo matemático son estudiadas en el trabajo a fin de demostrar que cuando es identificada al menos una solución local, la misma constituye una solución global al problema. Este último aspecto, resulta ser lo suficientemente atractivo para emplearlo como modelo matemático debido a su simplicidad

The unbalancing of electrical loads in feeder systems is one of many possible problems that can negatively affect the reliability and quality of an electrical distribution system. This article shows a convex mathematical model, which allow us to measure the balancing of phases. A mathematical study of the objective function is presented here, in order to show that when a local minimum is identified by some algorithmic method, the solution is also global. This main characteristic of the mathematical model really makes it a useful tool to be applied to these type of problems, because of its simplicity

Evaluation of homogeneous, correlation and mechanistic models in the pressure gradient prediction of gas-liquid flow in vertical pipes

En este trabajo se evalúa el desempeño de cuatro modelos mecanicistas, nueve modelos homogéneos y diecisiete correlaciones utilizados comúnmente en la predicción del gradiente de presión de flujo bifásico de gas y de líquido en tuberías verticales. El gradiente de presión predicho por cada uno de los modelos es comparado con el gradiente de presión experimental de una base de datos de flujo bifásico reportada en la literatura especializada. Se presentan estimaciones del error del gradiente de presión medido versus el predicho por cada modelo junto con su desviación estándar. La base de datos incluye setenta y cuatro puntos experimentales de flujo aire-agua en tuberías verticales con un intervalo variado de condiciones de operación y diversos patrones de flujo. En la evaluación, nueve de los modelos estudiados obtienen errores absolutos promedio menores al 25%

In this work the performance of four mechanistic models, nine homogeneous models, and seventeen correlations commonly used in the pressure gradient prediction of two-phase gas-liquid flow in vertical pipes is evaluated. The predicted pressure gradient for each model is compared with the experimental pressure gradient of a two-phase flow database reported in the specialized literature. Error estimates for the predicted versus measured pressure gradient together with standard deviation for each model are presented. The database includes seventy four experimental points for air-water flow in vertical pipes with a varied range of operational conditions and diverse flow patterns. In the evaluation, nine of the studied models obtain average absolute errors less than 25%

Inventory management assessment in Venezuela

Este trabajo presenta el resultado de un estudio acerca de las características específicas de la gestión de inventarios en el contexto venezolano, en los sectores manufactura y comercio detallista. A través de una muestra de empresas se explora y describe la forma como se lleva a cabo la gestión de los inventarios, en los sectores mencionados. La intención del estudio es, a la vez, exploratoria y descriptiva. El mismo, nos permite ofrecer una primera aproximación de lo que se hace en la práctica y de lo que se deja de hacer, posibilitando aprender mejor como funciona nuestro contexto con miras a evaluar posibilidades de mejora

This article shows the result of a research oriented to the specific characteristics of inventory management within Venezuelan environment in manufacturing and retail sectors. A sample is used to explore and describe the way how inventory management is performed. The intention of this work is exploratory and descriptive and allows us to make a first approach regarding the best practices carried out and having a better understanding about the Venezuelan approach and future opportunities for improvements

Study of anion adsorption on modified synthetic zeolites with surfactant

El presente trabajo contempla el estudio bajo condiciones hidrotérmicas en medio alcalino de la síntesis de zeolitas, utilizando como materia prima caolín previamente seleccionado entre diversos aluminosilicatos de procedencia venezolana y el cual fue calcinado durante 1,5 horas a la temperatura de 700°C. La optimización de la síntesis se llevó a cabo variando parámetros como concentración de NaOH 2,0 M, temperatura y tiempo de cristalización 90°C durante 3 horas. Con fines comparativos, se llevó a cabo la síntesis de la zeolita A pura, siguiendo el procedimiento de la Asociación Internacional de Zeolitas (AIZ). Todos los productos fueron caracterizados por difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (MEB), análisis químico elemental por espectrometría óptica de emisión atómica con plasma inductivamente acoplado (EEA-PIA), y espectroscopia infrarrojo (IR-TF). Por otra parte, las aplicaciones de las películas de zeolita sintetizada en dichas condiciones saturadas con calcio y sodio, por separado, y modificada por los surfactantes catiónico denominado bromuro de cetiltrimetilamonio (CTAB) y no iónico llamado Triton X-100, para la posterior modificación de la superficie electródica de carbón vítreo (CV) en la detección por oxidación de compuestos fenólicos, por voltametría cíclica, presentaron mejoras en la respuesta voltamétrica a pH 9,2 y 9,6 comparadas con la del carbón vítreo sin modificar, atribuido a los efectos del pH y de los surfactantes en la superficie de la zeolita

This work concerns the study of the synthesis of zeolites under hydrothermal conditions in an alkaline medium, using, as raw material, kaolin previously selected from various aluminosilicates from Venezuela and which was heated for 1.5 hours at a temperature of 700°C. The optimization of the synthesis was conducted by varying parameters such as concentration of NaOH 2.0 M, temperature and time of crystallization at 90°C for 3 hours. For purposes of comparison, we carried out the synthesis of pure zeolite A, according to the procedure of the International Association of Zeolites (IZA). All products were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), elemental chemical analysis by emission spectroscopy (ICP-AES) and infrared spectroscopy (FT-IR). On the other hand, the applications of zeolite films synthesized in these conditions saturated with calcium and modified by surfactants named cetyltrimethylamonium bromide (CTAB) and non-ionic named Triton X-100, for the subsequent modification of the glassy carbon electrode surface (GC) in the detection by oxidation of phenolic compounds, by cyclic voltammetry, showed improvements in the voltammetric response to pH 9.2 and 9.6 compared with that of the unaltered glassy carbon, attributed to the effects of the surfactants and pH on the surface of the zeolite

Copolymerization of ethylene with 1-hexene by TpTiCl₂ (OR) complexes

Los complejos TpTiCl2(OR) (Tp = Hidrotris(pirazolil)borato; R = Et, i-Pr, n-Bu) fueron evaluados en la copolimerización de etileno con 1-hexeno. La activación de estos complejos con polimetilaluminoxano (P-MAO) mostró un buen desempeño catalítico para la producción de copolímeros; sin embargo, la inclusión del comonómero afectó negativamente la actividad catalítica respecto a la obtenida en la homopolimerización. Estos sistemas fueron capaces de producir polietilenos con un porcentaje de incorporación molar de 1-hexeno máximo del 6%

The TpTiCl2 (OR) (Tp = Hydrotris (pyrazolyl) borate; R = Et, i-Pr, n-Bu) complexes were evaluated according to their efficiency towards the copolymerization of ethylene with 1-hexene. A good precatalyst response to copolymerization was observed when they were activated with P-MAO. However, the catalytic activity was negatively affected with regard to homopolymerization. Polyethylenes with a maximum of 6 mol-% of a-olefin incorporation were obtained by this catalytic system