Revista Técnica de la Facultad de Ingeniería Universidad del Zulia

CO oxidation on Pd supported catalysts over mixed oxides based on cerium

The 0,5Pd/Ce0,6Zr0,4Ox/SiO2; 1,5Pd/Ce0,6Zr0,4Ox/SiO2; 0,5Pd/Ce0,7Tb0,3Ox/SiO2 and 1,5Pd/ Ce0,7Tb0,3Ox/SiO2 catalysts were prepared by incipient wetness impregnation technique from aqueous solutions of palladium, cerium, zirconium and terbium chlorides. The catalysts were characterized by X-ray fluorescence (XRF), surface area, X-ray diffraction (XRD), CO chemisorption and Temperature-programmed reduction (TPR). The catalytic behavior was studied using CO oxidation reaction. The TPR results showed that the addition of Tb or Zr promoted the reducibility of cerium oxide at lower temperatures. CO chemisorptions and TPR results allowed to concluded that Pd addition to Ce0,6Zr0,4Ox/SiO2 and Ce0,7Tb0,3Ox/SiO2 supports generated PdO species of different nature that influence in the catalytic performance. The catalytic activity results showed that Zr addition enhances the catalytic activity of the samples and 0,5Pd/Ce0,6Zr0,4Ox/SiO2 catalyst was the most active (Light off temperature = 140 ºC). The light-off temperatures indicated that low Pd loading favored the reaction.

Se prepararon los catalizadores de 0,5Pd/Ce0,6Zr0,4Ox/SiO2; 1,5Pd/Ce0,6Zr0,4Ox/SiO2; 0,5Pd/ Ce0,7Tb0,3Ox/SiO2 y 1,5Pd/Ce0.7Tb0.3Ox/SiO2, utilizando la técnica de impregnación a humedad incipiente a partir de soluciones acuosas de cloruros de paladio, cerio, zirconio y terbio. Los catalizadores fueron caracterizados mediante las técnicas de Fluorescencia de rayos X (XRF), área superficial, Difracción de rayos X (XRD), Quimisorción de CO y Reducción a Temperatura Programada (TPR). El comportamiento catalítico de las muestras fue evaluado a través de la reacción de oxidación de CO. Los resultados de TPR mostraron que la adición de Tb ó Zr promueve la reducibilidad del óxido de cerio a más baja temperatura. Los resultados de quimisorción de CO y TPR permiten concluir que la adición de Pd a los soportes de Ce0,6Zr0,4Ox/SiO2 y Ce0,7Tb0,3Ox/SiO2 generan especies de PdO de distinta naturaleza, las cuales influyen en su comportamiento catalítico. Los resultados de actividad catalítica mostraron que la adición de Zr mejora el comportamiento catalítico de las muestras, siendo el más activo el catalizador de 0,5Pd/Ce0,6Zr0,4Ox/SiO2 (Temperatura de light off = 140 ºC). Las temperaturas de light off reportadas indicaron que la reacción se favorece con bajas cargas de Pd.

Influencia de los parámetros geométricos y de carga en los defectos que ocurren en el proceso de doblado de tubos por arrastre

Tube bending is a process used in various industrial applications. There are different methods for this purpose; one of them is rotary draw bending of tubes. During this process occur deformations of the cross section of pipe that cause variations in the thickness of the wall and on the radio. A procedure for analyzing the influence of axial effort and internal pressure to reduce defects is showed in this paper. A new mathematical model and its evaluation using software are discussed.

El doblado de tubos es un proceso utilizado en diferentes aplicaciones industriales. Existen diferentes métodos para este propósito, uno de ellos es el doblado de tubos por arrastre. Durante este proceso se producen deformaciones en la sección transversal del tubo que ocasionan variaciones en el espesor de la pared y en el radio. En el presente trabajo se muestra un procedimiento para evaluar la influencia del esfuerzo axial y la presión interna en el engrosamiento o afinamiento de la pared y en la variación del radio del tubo. Se utiliza un nuevo modelo matemático y su evaluación utilizando un software.

Superconductor state in a long wire: unidimensional Ginzburg-Landau model

The nonlinear one-dimensional Ginzburg-Landau equations (1GLE) are used to study the properties of a long mesoscopic superconducting wire surrounded by an axial external magnetic field. In the framework of the Ginzburg-Landau model, it is possible to solve the 1GLE for the states with axially symmetric distributions of the order parameter. The order parameter and magnetization curves are obtained by a simple variational model and an exact numerical method. We show that, depending on the value of the applied field and the size of cylinder radii, the magnetization curves can have diamagnetic behavior such a way (M<0) as Paramagnetic (M>0). Also it is noted that the value of the order parameter in the boundary diminishes when the Ginzburg-Landau parameter is increased. We obtain a good agreement between the results based on self-consistent solution of 1GLE with those obtained by variational method.

Las ecuaciones no lineales de Ginzburg-Landau unidimensionales (EGLU) son usadas para estudiar las propiedades de un hilo superconductor mesoscópico rodeado por un campo magnético externo paralelo al eje del hilo. En el marco del modelo Ginzburg-Landau, es posible resolver las EGLU para estados con simetría axial del parámetro de orden. Curvas del parámetro de orden y de magnetización son obtenidas usando tanto el método variacional como un método numérico autoconsistente. Mostramos que, dependiendo del valor del campo magnético aplicado y del tamaño del radio del hilo, la curva de magnetización puede tener un comportamiento diamagnético (M<0) como paramagnético (M>0), además el valor del parámetro de orden en los bordes disminuye cuando el parámetro de Ginzburg-Landau aumenta. Obtenemos una buena concordancia entre los resultados basados en la solución autoconsistente de las EGLU con los obtenidos por el método variacional.

GIS application of USLE and MUSLE to estimate erosion and suspended sediment loadin experimental catchments, Valdivia, Chile

This paper presents the results of a research aimed to quantify suspended sediment transport in three experimental catchments in southern Chile, to compare measured suspended sediment load with estimated erosion using the Universal Soil Loss Equation (USLE) applied in a GIS environment and to validate de Modified Universal Soil Loss Equation (MUSLE) used to estimate suspended sediment loads from forest catchments. The catchments are Los Pinos (94.2 ha), Los Ulmos 1 (12.6 ha) and Los Ulmos 2 (17.7 ha). Soil losses estimated with USLE for the three catchments are higher than those measured in runoff experimental lots under bare soil conditions, which could indicate an overestimation of the LS calculated in GIS and the fact that the USLE model does not compute sediment deposit and storage within the catchment. A statistical significant relation was found between measured and estimated (MUSLE) suspended sediment load, which would indicate that this model could be applied to estimate suspended sediment load from small catchments in southern Chile.

Se presentan los resultados de una investigación tendiente a cuantificar el transporte de sedimentos en suspensión en tres cuencas experimentales del sur de Chile, comparar el transporte de sedimentos en suspensión medido con la erosión potencial de las cuencas aportantes estimada a través de la Ecuación Universal de Pérdidas de Suelo (USLE) aplicada en ambiente SIG y validar la Ecuación Universal Modificada de Pérdidas de Suelo (MUSLE) como instrumento para estimar el transporte de material en suspensión desde cuencas en ambientes forestales. Las cuencas son Los Pinos (94,2 ha), Los Ulmos 1 (12,6 ha) y Los Ulmos 2 (17,7 ha). Las pérdidas de suelo estimadas con USLE para las cuencas estudiadas son mayores que las medidas en parcelas de erosión en condiciones de suelo descubierto, cuestión que podría deberse a una sobrevaloración del factor LS calculado en base SIG y al hecho que este modelo no computa el depósito de los materiales al interior de la cuenca. Se encontró una relación estadísticamente significativa entre carga de sedimentos en suspensión medida y estimada con la MUSLE, lo que indicaría que este modelo podría servir para estimar la carga de sedimentos en suspensión en pequeñas cuencas del sur de Chile.

Codification of the contour of the visual image to acoustics patterns and its decoding by blind

In this paper is proposed the development´s first phase of a conceptual model for a non-invasive prosthesis for helping blind people to obtain information about the shape of objects. The prosthesis has been called Acoustic Viewer. It is based on an encoding of digital image contours into an acoustic pattern which is conceptually simpler than those are found in previous papers. The digital imaging processing algorithms and the method for transforming image into sound using CSound are described here. In order to evaluate codings suitability were chosen 33 (basic) figures, which are formed of straight lines and curves. A training course in their decoding was designed and an experiment with two groups of people, the first consisting only of blind people and the second consisting of people with normal vision, who were trained and finally they participated in a random trial to assess their acquired ability to decoding these patterns. Our results show that both groups developed the same ability for decoding the proposed patterns. This paper shows Acoustic Viewer could help blind people.

En este trabajo se propone la primera etapa del desarrollo de un modelo conceptual de una prótesis no invasiva para ayudar a los invidentes a obtener información sobre la forma que poseen los objetos. Se ha llamado a esta prótesis Visor Acústico. Se basa en una codificación del contorno de la imagen digital en un patrón acústico conceptualmente más sencilla que las presentadas en trabajos anteriores; se describen los algoritmos de procesamiento digital de la imagen utilizados para la extracción del contorno y los de su posterior conversión a sonido mediante el uso de CSound. Para evaluar la idoneidad de la codificación se propuso la transformación de 33 contornos (básicos) formados por líneas rectas y curvas, un curso de entrenamiento en su decodificación y un experimento en el que a dos grupos de personas, uno de invidentes y el otro de sujetos con visión normal, se les entrenó, y después, sometió a una prueba aleatoria de estímulos con 8 de los patrones propuestos con la finalidad de valorar su capacidad de decodificación adquirida. Los resultados muestran que ambos grupos desarrollaron la misma habilidad para decodificar los patrones. Este trabajo demuestra que el Visor Acústico podrá ayudar a los invidentes.

Facing chaos in parallel active filters using robust nonlinear control

Parallel active filters (PAF) are power electronic converters used to improve the electrical energy quality in distributed electrical systems. These filters are nonlinear systems due to the effect of the control signal. In addition, the variable nature of the electrical parameters makes them time-varying systems. PAF are used to obtain a good performance (harmonics generation of the load), however, chaos could be appear when some of their parameters change. Hence, the need of using a control law to face the existent parameter variation. In this paper a robust control law based on Lyapunovs redesign technique is used to design an additional control signal to face the parameter uncertainties and make that variation interval of parameters be greater without a chaos behavior. Simulations are presented to illustrate the performance of this controller.

Los filtros activos paralelos (FAPs) son sistemas electrónicos usados para mejorar la calidad de la energía, ya que se diseñan para suministrar las componentes armónicas de corriente que la carga requiere, de manera que la red eléctrica suministra solamente la componente fundamental. Estos filtros son no lineales debido a la señal de control y variantes en el tiempo por la naturaleza variable de algunos de sus componentes. En una primera aproximación, se diseñan controladores nominales basados en pasividad considerando parámetros conocidos; sin embargo, cuando algunos parámetros del sistema cambian puede presentarse un comportamiento caótico. En este artículo se usa una ley de control robusto basada en la técnica de rediseño de Lyapunov para diseñar una señal de control adicional que enfrente las incertidumbres paramétricas y haga que el intervalo de variación de parámetros sea mayor sin que se presente comportamiento caótico en el sistema. Se presentan el diseño del control robusto y simulaciones para ilustrar el desempeño del sistema.

Stability of implicit self-tuning controllers for time-varying systems based on Lyapunov function

The important issue on self-tuning control includes the stability, performance and convergence of involved recursive algorithms. Based on a Lyapunov function, this paper proves the stability of implicit self-tuning controllers, combining recursive parameters estimation with a forgetting factor and generalized minimum variance criterion, for time-varying systems. The system parameters are considered to be changing continuously but slowly or changing abruptly but infrequently. The analysis is extended to the case where the system model is subject to system and measurement noises. The main results are the theorems which assure the overall stability of the closed-loop system, which are proved in a straight way compared with previous stability analysis results.

Los problemas más importantes de los controladores auto-ajustables, se refieren a la estabilidad, desempeño y convergencia de los algoritmos recursivos involucrados. Basándose en funciones Lyapunov, este trabajo prueba la estabilidad de los controladores auto-ajustables implícitos, combinando la estimación recursiva de los parámetros del controlador incluyendo el factor de olvido con el criterio de variancia mínima generalizada, aplicados a los sistemas variantes en el tiempo. Se considera que los parámetros del sistema cambian continua pero lentamente o cambian abrupta pero infrecuentemente. El análisis también se extiende al caso donde el modelo del sistema incluye ruido. Los principales resultados presentados en este trabajo son los teoremas que aseguran la estabilidad global del sistema en lazo cerrado, los cuales son probados en una manera mucho más directa comparando con resultados previos en el área.

Wavelength calculation using dimensional analysis technique

In this article, a dimensional analysis is made thorough Pi theorem to obtain an explicit expression to calculate wavelength in Transitional Water. From this, 3 variants of pairs of Pi parameters are obtained, so from an experiment with 1369 values the behavior is describe and many expressions from a curve fit for each Pi parameter are obtained. Then, the best expression is selected taking into account the correlation coefficient and Fit Standard Error.

En este trabajo se realiza un estudio del análisis dimensional aplicándose el Teorema de PI para obtener una expresión explicita de la longitud de la ola en Aguas Transicionales. Del mismo, se obtienen 3 variantes de pares de parámetros Pi, que a partir de un experimento con 1369 valores se describe el comportamiento de las variantes y se obtienen varias expresiones mediante un ajuste de curvas para cada uno de estos parámetros Pi. Posteriormente se selecciona la expresión más adecuada teniendo en cuenta el coeficiente de correlación y el Error Estándar de Ajuste.

New method for geometrical design of spur gears with asymmetric involute-trochoid profile

This paper establishes a general mathematical model of the geometry of asymmetric spur gears with involute - trochoid tooth profile. This method is different of currently used for obtain three-dimensional models of that spur gear kind those, and it can be manipulated by CAD tools, with the geometry and accuracy needed to be used as objects of CAE analysis in subsequent testing.

En el presente trabajo se establece un modelo matemático general de la geometría de los engranes cilíndricos con dientes rectos asimétricos de perfil evolvente y trocoide, que es un método alternativo a los actualmente usados para la obtención de modelos tridimensionales de estos tipos de engranes. El modelo establecido permite la manipulación de los mencionados engranes con herramientas CAD, con la geometría y exactitud necesarias para poder ser utilizados como objetos de ensayo en posteriores análisis con herramientas CAE.

Efficient processing of RDF documents with directed hypergraphs

Resource Description Framework (RDF) is a proposal of the WWW Consortium (W3C) to express metadata about resources in the Web. The RDF data model has been formalized using different graph-based representations, each one with its own limitations with respect to expressive power and support for the tasks of query answering and semantic reasoning. In this paper, we show the advantages of the directed hypergraph-based representation for RDF documents, and analyze space complexity required to store an RDF document, and the impact of this representation on the time complexity of the query answering task. In addition, we empirically compare the DH approach with respect to the labeled directed graphs and bipartite graphs representations. Experimental results show that the time/space tradeoff of the DH-based representation outperforms the other two approaches.

Resource Description Framework (RDF) es una propuesta del WWW Consortium (W3C) para expresar metadatos acerca de recursos en el Web. RDF ha sido formalizado utilizando diversas representaciones basadas en grafos, cada una tiene sus propias limitaciones con respecto a poder expresivo y soporte para las tareas de responder consultas y razonamiento semántico. En este trabajo se muestran las ventajas de la representación basada en hipergrafos dirigidos (HD) para documentos RDF, en función de la cantidad de espacio de almacenamiento requerido y el tiempo de evaluación de consultas. A tal fin, se analiza la complejidad en espacio requerido para almacenar un documento RDF y el impacto en la complejidad en tiempo de la tarea de responder consultas. Además, se reportan los resultados de un estudio empírico donde se compara el enfoque basado en HD con respecto a representaciones basadas en grafos etiquetados dirigidos y grafos bipartitos. Los resultados experimentales obtenidos dan indicios de que la relación tiempo/espacio favorece a la representación basada en HD.