Revista de la Facultad de Ingeniería Universidad Central de Venezuela

From University's generating knowledge to the productive country

Sensitivity analysis of an induced L₂ norm estimation algorithm for linear switched systems

Este artículo presenta un análisis experimental de la sensibilidad de un algoritmo de estimación de la norma inducida L2 especialmente diseñado para sistemas lineales conmutados. En particular, se analiza el efecto observado sobre el comportamiento del algoritmo con respecto a variaciones en el número de subfunciones, en el número de modos conmutados y en parámetros físicos característicos de cada modo. Para el análisis se seleccionaron tres modelos de prueba con diferentes grados de complejidad. Los resultados obtenidos permiten avanzar en la comprensión de dos aspectos fundamentales del algoritmo: la selección de un número de subfunciones adecuado y el significado físico de la cota de aproximación obtenida.

This paper present an experimental sensitivity analysis for a L2-induced gain estimation algorithm designed for linear switched systems, which studies the observed effect in the numerical approximation with respect to variations on the number of sub-functions and switched modes used and the effect of the physical parameters in each mode. The analysis is done by studying three test models with different complexity degrees. The results obtained allow one to go a step ahead in the comprehension of two fundamental features of the algorithm: the right selection of the subfunction numbers and the meaning of the approximated L2-induced gain value obtained.

Scientific and technological divulgation discourse: from definition to critical analysis

Se presenta una revisión documental en torno a los términos asociados al de divulgación. Se formula una definición de divulgación científica y tecnológica como hecho discursivo y se describen diversos modelos. Se ofrece una perspectiva crítica que entiende el discurso de divulgación como una práctica social que evidencia la relación ciencia-poder y la capacidad de control social del desarrollo tecnológico.

A documental review about divulgation associated terms is presented. A scientific and technological divulgation definition like discursive act is formulated and various models are described. A critical perspective that understands the divulgation discourse like social practice is offered. This practice evidences science-power relation and social control capacity of technological development.

Pretreatment evaluation of enzimatic process filtration in a mango bocado juice

Cuando se filtran jugos de frutos ricos en pulpa, los polisacáridos presentes en las paredes celulares, como pectina, celulosa, lignina y hemicelulosa, son responsables de la formación de sólidos que se depositan sobre la superficie filtrante, denominada colmataje. En tales casos, estos polisacáridos se hidrolizan mediante enzimas, para mejorar el proceso de filtrado. El objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto de la concentración de enzima y el tiempo de incubación sobre las variables de clarificación en un jugo de mango bocado, obtenido por filtración a vacío de 0,5 cmHg utilizando como medio filtrante papel Whatman N° 1. Las respuestas estudiadas fueron: la filtrabilidad, sólidos solubles totales (SST), turbidez, absorbancia y el rendimiento del filtrado (RF). Para la obtención de los tratamientos del ensayo se aplicó el diseño de superficie de respuesta para dos factores: concentración de enzima y tiempo de incubación a cinco niveles con una repetición del ensayo, para un total de 24 unidades experimentales. Los resultados muestran un aumento en la filtrabilidad, los SST y el RF al incrementar la concentración de enzima de 100 - 1000 mg*L-1. La interacción enzima-tiempo (IET) causó un efecto altamente significativo en las variables de estudio y demostró que a medida que se incrementa la IET aumenta la filtrabilidad y SST en el permeado. Un comportamiento contrario se observó en la absorbancia, turbidez y el rendimiento, las cuales eran inversamente proporcionales a la IET.

When juices rich in fruit pulp are filtered, the polysaccharides present in the cell walls, such as pectin, cellulose, hemicellulose and lignin, are responsible for the formation of a layer called clogging. In such cases, these polysaccharides are hydrolyzed by enzymes to improve filtering. The objective of this study was to evaluate the effect of enzyme concentration and incubation time on clarification variables of mango bocado juice, which was obtained by vacuum filtration equipment 0.5 cmHg using as medium Whatman filter paper No. 1. The responses studied were filterability, total soluble solids (TSS), turbidity, absorbance and performance of the filter (PF). For obtaining the trial treatments, a response surface design was applied to two factors: enzyme concentration and time of incubation, with five levels each and one repetition of the assay for a total of 24 experimental units. The relevant results were: that increasing the enzyme concentration from 100 - 1000 mg*L-1, filterability, TSS and performance in filtered mango bocado juice was increased. The enzyme - time interaction (IET) caused a highly significant effect on the study variables and showed that as the EIT increases filterability and increased SST in the permeate, opposite behavior was visualized in absorbance, turbidity and performance, which were inversely proportional to the IET.

Redesign of a supply chain optimization for a group of companies which belong to a multinational holding by considering variability of the demand

Este artículo presenta el problema del rediseño de una red de distribución de gran escala considerando variabilidad en la demanda. La problemática central radica en la determinación de las decisiones de contracción de algunos de los eslabones de la red. El problema se ha formulado como un modelo de programación lineal estocástico de dos etapas. Las decisiones de la primera etapa son de tipo estratégico; mientras que las decisiones de la segunda etapa son de tipo táctico. El modelo está basado en el caso de un holding multinacional que cuenta con trece filiales y cuyos clientes internacionales se encuentran ubicados principalmente en Norteamérica y Latinoamérica. La estrategia de solución adoptada para el modelo propuesto es conocida como Sample Average Approximation (SAA). Dicha estrategia usa un esquema de aproximación por promedios muéstrales para la solución de problemas estocásticos. Los resultados obtenidos reflejan la importancia y eficiencia de la metodología propuesta como alternativa para el tratamiento de la variabilidad en la demanda para redes de suministro de gran escala.

This paper presents the problem of redesign of a supply chain by considering variability of the demand for a large-scale company. The main problem consists to determine the decisions of contraction of some echelons of the supply chain. The problem has been formulated as a two-stage linear stochastic model. The first-stage decisions are strategic, while the second-stage decisions are tactical. The model is based on a real-world case from a multinational holding, which considers 13 companies and international customers in North America and Latin-Americans countries. The solution strategy adopted is known as Sample Average Approximation (SAA). This strategy uses an approximation scheme by sample averages for solving stochastic problems. The results show the importance and efficiency of the proposed approach as an alternative to the treatment of the variability for large-scale supply chains.

Noise control on high pressure gas pipes through acoustical lagging in methanol plant: Performance evaluation

Uno de los problemas ambientales y ocupacionales derivados de plantas petroquímicas son los elevados niveles de ruido en áreas operativas. El ruido generado por el flujo en las líneas, causado por la alta velocidad y turbulencia puede afectar el desempeño de los trabajadores en estas áreas. Accesorios como válvulas, codos, eyectores y placas orificio generan altos niveles de intensidad sonora. Este tipo de plantas posee regulaciones estrictas de seguridad por problemas de acumulación de gases, altas presiones y temperaturas, disponen de poco espacio para medidas de control de ruido, por esto, la solución para reducir los niveles de ruido, es el recubrimiento acústico de las líneas identificadas, tomando en cuenta las frecuencias críticas y el comportamiento acústico de los materiales disponibles en el mercado. Dependiendo de las frecuencias críticas que presentó cada sección de tubería, se seleccionó el material que coincide sus mayores valores de pérdida de transmisión (TL) con ellas. Un problema común en estas instalaciones es el enmascaramiento acústico, fenómeno evidente cuando varias fuentes de ruido separadas en pequeñas distancias, emiten sonidos cuya intensidad difiere en menos de 10 dB. Esto dificulta la identificación de las fuentes de menor intensidad sonora cercanas a las más ruidosas. Este artículo presenta resultados de estudios realizados a una planta de síntesis de metanol en Venezuela, se evidencia el enmascaramiento acústico y se contrastan los resultados obtenidos en las diferentes etapas del proceso, los cuales se comparan con los niveles estimados teóricamente.

High Noise Levels are one of the environmental and occupational problems arising from petrochemical plants. Noise generated by the gas flow in pipes is caused by the high velocity and turbulence. Accessories such as valves, elbows, ejectors and restrictions can reach noise levels, capable of affecting the performance and health of workers in these areas. Petrochemical plants have strict safety regulations; they operate at high pressure and temperatures and have little space to spare. The solution to control noise levels is covering the surface of pipes according to critical frequencies and availability of materials on place. The choice of lagging material was done according to critical frequencies at each section of the line, to match higher values of acoustic Transmission loss (TL) with critical frequencies. Sound masking was considered, since it is a common phenomenon in these cases where there are several noise sources, some very close to each other, and with noise intensity fluctuation in more than 10 decibels. This makes difficult the perception of a lower noise source when it is close to another source with higher noise intensity. This paper presents results of two studies performed at a methanol synthesis plant in Venezuela, which shows the behavior of acoustic lagging in gas lines at different stages in the areas of compression, synthesis and reformation in the methanol plant. Results are compared with theoretically estimated levels.

Rainfall estimation by radar in Tacagua basin

Este trabajo tiene como propósito definir una metodología para estimar la precipitación areal utilizando datos de radares meteorológicos. El área de estudio se localiza en la cuenca del río Tacagua (103,9 Km²), la cual es monitoreada por una red de 18 estaciones pluviométricas y el radar meteorológico de Jeremba ubicado a 2.422 msnm. La metodología empleada correlaciona los registros de precipitación en superficie con la reflectividad obtenida de los CAPPI de 2.500-3.500, 3.500- 4.500, 4.500-6.000 msnm a partir de celdas de 1x1 km. Luego. Para tratar de obtener mejores estimados de precipitación se incluye el componente de traslación de la tormenta y se realiza un análisis de los movimientos horizontales. El análisis selecciona la mejor correlación entre el par de valores de precipitación y reflectividad del grupo de celdas vecinas a cada estación pluviométrica. Después de incluir los movimientos horizontales de la tormenta, se obtiene una mejor relación entre los datos del radar meteorológico con la precipitación medida en superficie. El método propuesto en este trabajo logra una mejor estimación de precipitación con radar.

This paper aims to define a methodology to estimate areal rainfall using weather radar data. The studied area is located in Tacagua River Basin (103.9 Km²) which is monitored by 18 rain gauges network and the Jeremba weather radar placed at 2,422 masl. The methodology correlates rainfall records on the ground with radar reflectivity obtained from CAPPI of 2.500-3.500, 3.500-4.500, 4.500-6.000 masl, and cells of 1x1 km. Then, in order to try to generate a better estimation of rainfall by radar the translation component of the storm is included and we make the analysis of the horizontal movements of the storm. From the analysis, the better correlation between the pair of values of precipitation and reflectivity of the group of neighboring cells to each gage is selected. After the inclusion of the horizontal movements of the storm, a better relationship between weather radar data with measured precipitation on the ground is obtained. The method proposed in this paper achieves a better estimation of rainfall by radar.

Design of welded meshes for seismic reinforcement of adobe houses typical of Peru

Se trata de plantear una teoría simple que permita el diseño estructural del refuerzo sísmico a viviendas de adobe típicas del Perú y los países andinos. El refuerzo consiste en adicionar mallas de alambre electrosoldadas sobre los muros de adobe de las viviendas, de modo que simulen vigas y columnas de confinamiento. Este tipo de refuerzo fue aplicado en viviendas existentes en 1998 en el Perú y luego en otros países andinos. Las viviendas de adobe reforzadas localizadas en las zonas afectadas por los terremotos de 2001 y 2007 ocurridos en Perú tuvieron un buen comportamiento estructural, mientras que viviendas vecinas sufrieron fuertes daños. Este trabajo muestra cómo las fuerzas sísmicas transversales al plano de los muros, se pueden resistir con las mallas dispuestas en las esquinas y las mallas longitudinales. Se verificó el cálculo manual de las fuerzas con un modelo computacional de elementos finitos, logrando coincidencias cercanas.

A simple theory is proposed for the structural design of the seismic reinforcement for adobe houses, typical of Peru and other Andean countries. The reinforcement consists of welded meshes added over the adobe walls, in order to simulate confinement beams and columns. This kind of reinforcement was applied to existing houses in 1998 in Peru and later in other Andean countries. The reinforced adobe houses located in the areas affected by the earthquakes of 2001 and 2007 in Peru had a good structural behavior, while neighbor houses suffered heavy damage. This paper shows how the out-of-plane seismic forces in the adobe walls can be resisted by meshes located at the corners and longitudinal meshes. The hand calculations of the forces were verified with a finite element computer model, with close results.

Inspection of school buildings in seismic prone Areas of Venezuela

El objetivo de este trabajo es presentar la metodología empleada y los resultados de las inspecciones sismorresistentes realizadas en 346 edificaciones escolares en Venezuela. Para este fin se elaboró una planilla para recolectar la información estructural y no estructural de cada edificio escolar. Posteriormente se definieron un índice de riesgo como función de un índice de amenaza sísmica, un índice de vulnerabilidad, un índice de priorización como función del índice de riesgo y de un índice de ocupación. El índice de priorización propuesto servirá como soporte para la toma de decisiones técnicas y administrativas, tales como establecer prioridades para realizar evaluaciones estructurales detalladas o rehabilitaciones sismorresistentes en edificaciones escolares de Venezuela.

The goal of this paper is to present the methodology and the results of seismic inspections performed in 346 school buildings in Venezuela. First of all a data collection form was designed to gather structural and non-structural information for each school building. Then a risk index was defined as a function of a hazard index, a vulnerability index, a prioritization index was defined as a function of the risk index and an occupation index. The prioritization index proposed will support technical and administrative decisions, such as establishing priorities to perform detailed structural evaluations or seismic rehabilitation of school buildings in Venezuela.

Optimization of pockets machining using Firefly algorithm

En este artículo se presenta un método de optimización de rutas de mecanizado en los procesos de desbaste y acabado de cavidades, mediante la utilización del Algoritmo Luciérnaga para encontrar una solución óptima al problema del Agente Viajero (TSP). Para el estudio y optimización de las trayectorias se implementa el algoritmo en el software Matlab®. El proceso de ajuste de los parámetros particulares del algoritmo (población de luciérnagas n y número de movimientos βo) se realiza a través de análisis estadístico tipo ANOVA. En los resultados se observa que la longitud de la trayectoria de mecanizado obtenida por medio del algoritmo luciérnaga supera el desempeño del software comercial con el cual se compara, lo cual significa una minimización del tiempo de retracción de la herramienta y el tiempo de corte que conlleva la fabricación de cavidades.

In this paper, a route optimization method for roughing and finishing of cavities in machining processes is presented using Firefly Algorithm to find an optimal solution to the Traveling Salesman Problem (TSP). The proposed algorithm is implemented in Matlab® software. The tuning of the firefly parameters (number of fireflies n and number of movements βo) is performed by a statistical analysis of variance ANOVA. Simulations show a better performance of the firefly algorithm implemented compared with commercial software in minimization the machining trajectory, i.e. retraction and cutting time.

Measurement method of the maintenance system at ground transportation organizations

En algunas organizaciones de transporte terrestre por carretera se aprecian problemas de estabilidad del desempeño (grandes fluctuaciones en sus variables) y bajo aprovechamiento de sus capacidades instaladas. El sistema de mantenimiento en estas presenta baja eficiencia o eficacia; manifestándose en elevados consumos de combustible, altos costos de transportaciones, bajo aprovechamiento del recorrido, incumplimientos del plan de mantenimiento, etc. El objetivo del artículo es elaborar un método de medición del sistema de mantenimiento en tales organizaciones, para aumentar la efectividad de sus operaciones. Los aportes son: definición de clases de mantenimiento con nuevos indicadores de desempeño, estimando el error estándar del Coeficiente de Disponibilidad Técnica (CDT); definición del Mapa de ruta para los procesos de modernización de las flotas de medios de transporte, y definición de un gráfico de control por clase de mantenimiento de las referidas flotas. El método se aplicó en cuatro flotas, con las clases de mantenimiento cuatro y cinco.

In some ground transportation enterprises are presented problems of stability of the performance (big variations in theirs variables) and low use of the installed capabilities. Their maintenance system has low efficiency or efficacy. It can be seen in: high fuel consumptions, high transportation costs, low use of the route, and so on. The objective of the paper is to elaborate a measurement method of the maintenance system of such enterprises, to increase the effectiveness of their operations. The contributions were: the definition of maintenance classes with new performance indicators, estimating the standard error of the Coefficient of Technical Availability (CTA); the definition of the Route Map for the modernization process of the transportation fleet, and the definition of a control graph for each maintenance class of the fleets. The method was applied to four fleets, and were observed both four and five maintenance classes.

Design of a methodology to improve the investment project portfolios in an electric power system

Un Portafolio de Proyectos de Inversión en un Sistema Eléctrico de Potencia (PPISEP) es considerado en este artículo como un conjunto de proyectos de ampliación de la capacidad instalada de un Sistema Eléctrico de Potencia (SEP). Estos proyectos de ampliación pueden consistir en incrementos de las capacidades de las plantas generadoras o de las líneas de transmisión del SEP. El presente artículo desarrolla una metodología que permite mejorar estos PPISEP. Ésta consiste en estimar el momento en el cual los proyectos de inversión deben llevarse a cabo, y la cantidad de energía activa promedio que cada proyecto de inversión debe introducir al SEP, con el fin de mejorar el equilibrio económico de la empresa eléctrica y disminuir el consumo pronosticado no cubierto de energía activa promedio. Debido a que la mejora del PPISEP entra dentro de un problema de optimización, el presente artículo hace uso de la técnica de optimización Algoritmo Simplex Entero Mixto (ASEM) para plantear la resolución de este problema. La metodología desarrollada en este artículo utiliza la simulación por Monte Carlo para modelar las aleatoriedades del SEP. Dicha metodología es presentada en forma de pseudocódigo y ésta es implementada en un ejemplo numérico, cuyos resultados son analizados mediante algunas herramientas estadísticas.

An Investment Project Portfolio in an Electric Power System (IPPEPS) is considered in this article as a set of enhancement projects to increase the installed capacity of an Electric Power System (EPS). These enhancement projects can consist of the installed capacity of power plants or transmission lines of the EPS. This paper develops a methodology to improve the IPPEPS. This consists in estimating the time where the investment projects should be carried out, and the amount of average active energy that each investment project must enter to the EPS, in order to improve the economic balance of the electric utility and decrease the forecasted not covered consumption of average active energy. Since the improvement of the IPPEPS falls into an optimization problem, this paper uses the Integer Mixed Simplex Algorithm (IMSA) to solve this problem. The methodology developed in this article uses Monte Carlo simulation to model the randomness of the EPS. This methodology is formulated in pseudocodes and is implemented in a numeric example whose results are analyzed by some statistical tools.

Development of a cosmetic product using a natural dye extracted from jambolan fruit (Syzygium cumini (L). Skeels)

En el presente trabajo se expone la extracción y estabilización de las antocianinas, pigmento natural de la fruta Syzygium cumini (L) (pesjua), para ser utilizado en la elaboración de un champú, como sustituto de un colorante artificial. El pigmento se extrajo de la pesjua liofilizada con una mezcla de solventes: etanol 95%; ácido clorhídrico 0,1 N (85:15). Se logró extraer un 20% de pigmento, con una concentración de 1865 ppm y el valor total de antocianinas monoméricas resultó 43mg cy-3-gly/100g peso fresco. Luego, se evaluó la estabilidad acelerada tanto del colorante natural como del artificial, rojo No. 40. Las antocianinas resultaron más estables a pH= 3 y a 33 °C, y el rojo 40 resultó más estable a 50 °C. Posteriormente, se elaboró un champú empleando el pigmento extraído, demostrándose que este pigmento puede ser utilizado como sustituto de un colorante artificial. Finalmente se caracterizó el producto elaborado mediante pruebas fisicoquímicas, cumpliendo con la Norma COVENIN.

In the present investigation, a process of extraction and stabilization of the anthocyanines, the natural dye in jambolan fruit (Syzygium cumini (L). Skeels) was developed to be used in the manufacture of a shampoo as a substitute for artificial colorants. Initially jambolan fruits were collected, frozen, lyophilized, and cold macerated using a solvent mixture: (95% ethanol:0.1 N hydrochloric acid 85:15). 20% of dye was extracted and its concentration was 1,865 ppm and its total monomeric anthocyanin was 43mg cy-3-gly/100 g fresh weight. Then, the accelerated stability of the extracts was evaluated at 33 °C and 50 °C and pH=3 and pH=4, of both the natural colorant and Red No. 40. The anthocyanin were more stable at pH=3 than at pH=4 and at 33° C than at 50 °C and at the latter temperature red 40 is more stable. Subsequently, a shampoo with the addition of the extracted dye was developed, showing that it can be used as a substitute for artificial colorant. Finally, the finished product was characterized by physicochemical tests, according to COVENIN standards.

Additives s efects upon the alpha- hemihydrate plaster crystalline structure during the production

El yeso α es un aglutinante hidráulico que tiene una amplia variedad de aplicaciones; es el material casi exclusivo para la elaboración de modelos odontológicos para la rehabilitación protésica, ortodóntica o para análisis de articulación temporomandibular. En estas aplicaciones, se aprovechan fundamentalmente dos parámetros, la trabajabilidad de la mezcla yeso/agua y el tiempo de fraguado, los cuales dependen directamente y en gran medida de la estructura cristalina, ya que el ordenamiento influirá en las propiedades del producto final. En este sentido, se ha evidenciado que la morfología o hábito cristalino del yeso hemihidratado puede variar o depender del tipo de aditivo con el cual se elabore el yeso. Consecuentemente, en este trabajo se plantea evaluar el efecto de distintos aditivos capaces de modificar la estructura cristalina, forma, aspecto y tamaño de los cristales, para lo cual se realizaron diferentes mezclas y montajes en presencia de una atmósfera saturada bajo tratamientos térmicos y presiones controlados, utilizando yeso mineral con diámetros ≤90 μm y 4mm en presencia de aditivos orgánicos e inorgánicos. Las muestras obtenidas fueron evaluadas mediante DRx, MEB, MO y medida de densidades reales. El yeso α mejor cristalizado, con una tendencia hexagonal marcada y una estructura cristalina compacta, sin presencia de otras fases, fue el obtenido con CaCl2 y/o C6H8O7 y mayor tiempo de residencia entre los 82 y 88 ºC, producido a partir de la mezcla M5 compuesta por CaCl2 en contacto directo con el yeso natural (Φ= 4 mm) en el vaso de precipitado, y agua destilada en el recipiente del autoclave, bajo el tratamiento térmico R3, con cinco etapas de calentamiento basado en el tratamiento térmico de referencia.

The α- Hemihydrate Plaster is a hydraulic binder which has a variety of applications, this material is almost exclusively used for the production of dental models for either prosthetic or orthodontic rehabilitation, and the analysis of temporomandibular joint. The setting time and the mix workability (plaster/water) are the useful properties in this kind of applications, which depends directly and largely on the crystal structure, since the order will interfere in the final product properties. In this regard, it has been demonstrated that the crystal structure of hemihydrate may vary or change depending on the type of additive used in the production process. Consequently, this paper proposes to evaluate the effect of different additives, capable of modifying the crystal structure, the shape, appearance and size of the crystals. To accomplish these characteristics, it was necessary to perform different mixtures and assemblies in presence of a saturated atmosphere under thermal treatments and controlled pressures, using different diameters of raw material (≤90 μm and 4 mm) in presence of organic or inorganic additives. The samples obtained were evaluated by XRD, SEM, OM and measure real densities. The α- Hemihydrate better crystallized with a marked hexagonal tendency and compact crystalline structure without the presence of other phases were obtained from CaCl2 and/or C6H8O7 and increased residence time between 82 and 88 ºC, produced using mixture M5, made of CaCl2 in contact with gypsum (Φ= 4 mm) under the thermal treatment R3 with five heating stages based on the reference thermal treatment.

Interphase studies influence on the hydrodynamic air-water system in a spouted bed using CFD

La hidrodinámica de un sistema bifásico, aire-agua, es estudiada en una columna de borboteo con tubo concéntrico mediante el simulador ANSYS-CFX, resolviendo los balances de masa y de momento acoplado al modelo de turbulencia SST (Menter, 1994) que da solución a la aproximación RANS. Se empleó el modelo de Ishii-Zuber(1979) para la fuerza de arrastre, el modelo de López de Bertodano (1991) para dispersión turbulenta y se tomaron los valores de 0,1 y 0,5 para el coeficiente de sustentación C L. Se validaron los resultados empleando los resultados experimentales de Calvo et al. (1993) y de Pironti et al. (1995) para velocidades de entrada de gas 5,72, 9,44 y 16,05 cm/s. Los resultados obtenidos describen cualitativamente el sistema, donde el régimen de flujo es turbulento y donde predomina el mezclado sobre los efectos difusivos; estos resultados muestran concordancia en el comportamiento previsto y descrito en el trabajo de Calvo et al. (1993). Se muestra que la fuerza de arrastre sola no permite modelar la fracción volumétrica de aire en la columna, se requiere usar fuerza de sustentación y dispersión turbulenta. Estos resultados concuerdan con los presentados por Riera et al. (2012).

The hydrodynamics of a two-phase system, air-water, is studied in a bubble column with draft tube using the commercial software ANSYS-CFX, solving momentum and mass balances coupled to the turbulence model SST (Menter, 1994) that solves the RANS approach. The model of Ishii-Zuber (1979) for the drag force, the model of Lopez de Bertodano (1991) for turbulent dispersion and the lift force using lift coefficient C L values of 0.1 and 0.5 were employed. The results were validated against the experimental data reported by Calvo et al. (1993) and Pironti et al. (1995) in a draft tube spouted bed with gas inlet velocities of 5.72, 9.44 and 16.05 cm/s. The results qualitatively describe the system, where the flow regime is turbulent and where mixing effects dominates over diffusive effects; these results show the expected behavior of the system as described in the work of Calvo et al. (1993). The results showed that the drag force is unable to model the volume fraction of air in the column. The model requires using the lift and turbulent diffusion forces to improve the prediction of holdup in the column. These results agree with those presented by Riera et al. (2012).

Effect of feed vaporization in hydrocracking reactors

En el presente trabajo se realizó el estudio del efecto de la vaporización de la carga en reactores de hidrocraqueo implementando tres diferentes maneras de modelar el reactor: con reacción en fase líquida sin vaporización, acoplando la vaporización de hidrocarburos y finalmente con reacción en ambas fases y considerando la vaporización de los hidrocarburos. En los modelos se contabilizó la vaporización calculándola en cada paso de reacción y se acopló con el modelo de reactor flujo pistón ideal (FPI). El modelo cinético utilizado fue el propuesto por Botchwey, utilizando cuatro pseudocomponentes (A, B, C y D) y para contabilizar la vaporización de la carga, se utilizó la ecuación de estado de Peng-Robinson. Los diferentes esquemas fueron validados utilizando datos experimentales disponibles para cuatro temperaturas de reacción (390, 410, 430 y 450 °C) y seis velocidades espaciales (0,5; 1; 1,5; 2; 2,5 y 3 h-1). Para las temperaturas entre 390 y 430°C, el mínimo error obtenido fue de 5,31%, para el modelo que contempla reacción en ambas fases y vaporización de la carga. A la temperatura más alta (450°C), ocurren reacciones de termólisis y craqueo que no están presentes a temperaturas menores, las cuales no son reproducibles utilizando el esquema de reacción empleado en este trabajo.

In this work, a study of the effect of feed vaporization in hydrocracking reactors was made. Three different ways for modeling the reactor were implemented: reaction in liquid phase without considering feed vaporization, reaction in liquid phase accounting for hydrocarbons vaporization and finally, reaction in liquid and vapor phases accounting for hydrocarbons vaporization. In the models, vaporization was taken into account by calculating it in each reaction step and it was merged with the plug flow reactor model (PFR). The kinetic model utilized was proposed by Botchwey and uses four pseudo components (A, B, C and D) and for accounting the feed vaporization, the Peng-Robinson equation of state was utilized. The different schemes were validated using available experimental data for four temperatures (390, 410, 430 y 450 °C) and six spatial velocities (0.5, 1, 1.5, 2, 2.5 and 3 h-1). For temperatures from 390 to 430 °C, the minimal error obtained was 5.31% for the model with reaction in both phases and feed vaporization. For the highest temperature (450 °C), thermolysis and cracking reactions that are not present at lower temperatures occur, which are not reproducible using the reaction scheme employed in this work.

Evaluation of a cross flow membrane emulsification plant

Se prepararon emulsiones O/W empleando dos métodos para emulsionar con membranas y flujo cruzado: emulsionar con membranas y flujo cruzado (EMFC) y emulsionar con membranas pre-mezclado y flujo cruzado (EMPMFC). Se emplearon membranas planas de PVDF hidrófilas de 0.45 μm, de las cuales no se tienen reportes previos para esta aplicación. Se diseñó y construyó un equipo para tal fin y se evaluó el efecto de distintas condiciones de operación (diferencias de presión a través de la membrana y velocidad de flujo cruzado) en el diámetro de gota, la amplitud de la distribución de tamaño de gota y la densidad de flujo volumétrico. La técnica que permite obtener emulsiones de menor diámetro de gota (1.5< d50 (μm)< 2), con menor dispersión en la distribución de tamaños de gota (span (adim)≤ 0.7), mayor densidad de flujo volumétrico (J ≤ 2.5 m³.m-2.h-1) y que resultó más fácil controlar con el equipo, fue la técnica EMPMFC.

O/W Emulsions were prepared by using two emulsification methods with membranes and cross-flow: cross flow membrane emulsification (EMFC) and cross flow membrane emulsification with premix (EMPMFC). Flat hydrophilic PVDF membranes 0.45 μm were used. No previous reports for this application are known. An equipment was designed and built for this research. The effects of various operating conditions (transmembrane pressure differences and cross flow velocity) on the drop diameter, the width of the droplet size distribution and the disperse phase flux were evaluated. The EMPMFC technique allowed to obtain small droplet diameter emulsions (1.5< d50 (μm)< 2), with less droplet size distribution dispersion (span (dimensionless)≤ 0.7), high disperse phase flux (J ≤ 2.5 m³.m-2.h-1) and it was easier to control with the equipment.

O estudo matemático do desempenho do sensor eletroquímico de nitrito, baseado em poli(P-aminoacetanilida)

O desempenho do sensor eletroquímico de nitrito, baseado na sua eletrorredução sobre o elétrodo de pasta de carbono, modificado por poli(p-aminoacetanilida), foi descrito matematicamente. O modelo correspondente foi descrito por meio de teoria de estabilidade linear e da análise de bifurcações. Os requisitos de estabilidade de estado estacionário, bem como as condições das instabilidades oscilatória e monotónica foram derivados da análise do modelo.

The work of the electrochemical sensor of nitrite based on its electrochemical reduction over poly(p-aminoacetanilide modified) carbon paste electrode, was mathematically described. The corresponding model was described by means of the linear stability theory and bifurcation analysis. The steady-state stability requirements and oscillatory and monotonic instabilities´ conditions were derived from the analysis of the model.

Characterization of titanium oxide obtained by heat treatment and electrochemical anodized

El óxido de titanio (TiO2) es un semiconductor tipo n de gran interés por sus propiedades fotocatalíticas y fotoconductoras, asociado entre otros a las características morfológicas y estructurales de las fases que lo constituye. Este se caracteriza por presentar dos polimorfos principales: la anatasa, fase metaestable, que puede sufrir una transición de fase irreversible, y el rutilo, fase termodinámicamente estable. Por lo tanto, es de gran interés conocer la morfología y crecimiento de este óxido, considerando la presencia de estas fases cuando se someten a tratamientos físicos y químicos. En el presente trabajo se sintetizaron películas planas de TiO2 sobre un substrato de titanio-cp inducidas con la aplicación de tratamientos térmicos (TT) a diferentes temperaturas y tiempos, y mediante anodizado electroquímico con posterior tratamiento térmico (ATT). Las muestras fueron caracterizadas a través de microscopia óptica (MO) y microscopia electrónica de barrido (MEB) con espectroscopia de rayos X por dispersión de la energía (EDS), para determinar los cambios microestructurales y morfológicos de la capa formada, considerando principalmente la difusión del oxígeno a través de esta. Además, se evaluó el comportamiento fotoelectroquímico de la película de TiO2 obtenida, mediante métodos electroquímicos. La capa de TiO2 en muestras TT presentó una morfología granular, uniforme, densa, creciendo por un proceso difusional directamente proporcional a las condiciones de tratamiento térmico. A 800 °C la capa presentó fragilidad y un desprendimiento parcial, producto de la dilatación térmica y la relación de volumen para el rutilo. La capa de óxido formada por anodizado electroquímico se presentó densa y uniforme, replicando la microestructura de la muestra y variando su espesor con el tratamiento térmico aplicado. La proporción de anatasa/rutilo alcanzada en muestras TT a 600 °C por 8 h, presentó el mayor flujo de fotocorriente, favorecido por la menor tasa de recombinación del par electrón-hueco. En las muestras TT la temperatura presentó la mayor incidencia en la tasa de crecimiento de la capa de TiO2 por difusión, mientras que en las muestras anodizadas correspondió al potencial aplicado en la síntesis en la capa primaria.

The titanium oxide (TiO2) is an n-type semiconductor of great interest for their photocatalytic properties and photoconductive, and others associated with the morphological and structural characteristics of the constituent phases. This is characterized by having two main polymorphs: anatase, metastable phase, which may suffer irreversible transition phase and rutile phase thermodynamically stable. Therefore, it is interesting to determine the morphology and growth of this oxide, considering the presence of these phases when subjected to physical and chemical treatments. In this paper, flat TiO2 films on a titanium substrate - induced with the application of thermal treatments (TT) at different temperatures and times were synthesized by an electrochemical and rear anodized heat treatment (ATT). The samples were characterized by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM) with X-ray spectroscopy by energy-dispersive (EDS), in order to determine the microstructural and morphological changes of the layer formed, considering mainly oxygen diffusion through it. Furthermore, the photoelectrochemical behavior of the TiO2 film was obtained by electrochemical methods. The TiO2 layer in specimens presented a granular morphology TT, uniform, dense, growing by a directly proportional to the heat treatment conditions. At 800 ° C the layer showed fragility and a partial release, the product of the thermal expansion and the volume ratio for rutile. The oxide layer formed by anodizing electrochemical showed high density and uniformity, replicating the microstructure of the sample and its thickness varying with the heat treatment applied. The proportion of anatase / rutile samples TT reached 600 ° C for 8 h, showed the highest photocurrent flow, favored by the less rate of recombination of electron-hole pair. In the TT temperature samples had the highest impact on the growth rate of the TiO2 layer by diffusion, while the anodized samples corresponded to the applied potential in synthesis is in the primary layer.

Physico-chemical and ceramic characterization of Hydroxyapatite obteined by different synthesis methods: Part II.- Effects of thermic treatment

La hidroxiapatita (HA) sintética es un fosfato de calcio con fórmula Ca10(PO4)6(OH)2, semejante al componente mineral del tejido óseo de los vertebrados, la cual se ha venido utilizando como reemplazo de secciones de hueso, relleno de cavidades en odontología, recubrimiento de superficies de metales para implantes, refuerzo de materiales compuestos y como liberador de medicamentos. En esta investigación se procedió al tratamiento térmico a 1350°C y posterior caracterización de tres muestras de HA, una no comercial sintetizada por precipitación en fase acuosa (HA1) constituida por partículas nanométricas y dos productos comerciales, sintetizados por el método hidrotérmico (HA2) y por atomización a alta temperatura (HA3), respectivamente. La caracterización de las muestras se realizó mediante la determinación de la densidad y la superficie específica, contracción, FTIR, DRX y MEB. De los resultados obtenidos se evidencia que, con el tratamiento térmico aplicado, en el caso de la HA1, se logra un incremento de la densidad, disminución de la superficie específica, eliminación de agua e iones carbonato adsorbidos, mayor definición cristalina y superficie con porosidad y rugosidad, obteniéndose una HA con características semejantes a los productos comerciales HA2 y HA3, las cuales no sufren modificaciones significativas con el tratamiento térmico.

Synthetic hydroxyapatite (HA) is a calcium phosphate with Ca10(PO4)6(OH)2 formula, similar to the mineral component of vertebrates bones tissues which has been used as a replacement of bone sections, filling cavities in dentistry, metal surface coating for implants, composite reinforcement and drug-eluting. In this research, three HA samples were summited at 1350 °C heat treatment and then to a chemical, physical and ceramic characterization. Those samples were a non-commercial one synthesized by aqueous precipitation method (HA1), and two commercial products, synthesized by hydrothermal method (HA2) and spray pyrolysis (HA3), respectively. Samples characterization was performed by density measurements, specific surface, shrinkage percentage, FTIR spectrometry, X-ray diffraction (DRX) and scanning electron microscope (SEM). Results showed that after thermic treatment, HA1 increases its density, decreases its specific surface, eliminates adsorbed water and carbonate ions, and increases its crystallinity and has porous morphology as well as rougher surface similar to commercial products HA2 and HA3 which do not undergo significant changes with heat treatment.

**High density polyethylene - hydroxyapatite composites synthetized by in situ ethylene polymerization**

A novel synthesis method of obtaining polyethylene - hydroxyapatite (HDPE-HA) composites is proposed using in situ ethylene polymerization, employing Cp2ZrCl2/MAO as catalytic system. In this work, the influence of different polymerization conditions on the HA dispersion was evaluated. The parameters studied were: stirring velocity (600-2000 rpm) and temperature (10-75°C). It was found that, combining high stirring velocities (2000 rpm) and low temperatures (10 °C), it was possible to reach good filler dispersion with the HA nanocrystals interconnected in a network without the presence of agglomerates. Thermal degradation of HDPE-HA composites involved chemical degradation reaction of first order, accompanied by formation of the gas phase inside the melt polymer.

Los materiales compuestos de polietileno de alta densidad - hidroxiapatita (PEAD-HA) fueron sintetizados mediante la polimerización in situ de etileno, empleando Cp2ZrCl2/MAO como sistema catalítico. En el presente trabajo se estudió la influencia de diferentes condiciones de polimerización en la dispersión de la HA. Los parámetros estudiados fueron: velocidad de agitación (600-2000 rpm) y temperatura (10-75°C). Al combinar altas velocidades de agitación (2000 rpm) con bajas temperaturas (10 °C) fue posible obtener una buena dispersión de las nanopartículas de HA interconectadas entre sí formando una red sin la presencia de aglomerados. La degradación de los materiales compuestos PEAD-HA ocurre mediante una reacción de primer orden, acompañado por la formación de gas dentro del polímero fundido.