Perfil de concentración en una pastilla catalítica cilíndrica

En este articulo se presenta y desarrolla una propuesta numérica para la evaluación del perfil de concentración en una pastilla catalitica cilíndrica, la cual permite simultáneamente el cálculo del factor de efectividad. La técnica numérica es convalidada para aquella situación en la cual se dispone de una solución matemáticamente exacta y puede extenderse a situaciones para las cuales no existen soluciones analíticas. La técnica de cálculo resulta relativamente rápida, versátil y numéricamente estable

Análisis numérico computacional del fluido de una película de aceite en un sistema de transmisión automotriz por engranes

Hoy en día, la industria automotriz ha avanzado en el estudio de la mejora de la eficiencia en el diseño de transmisiones mecánicas de potencia. Así, cada día los requisitos de fiabilidad y rendimiento son más severos. Muchos fabricantes de ejes y cajas de engranajes diferenciales han incrementado su inversión en investigación para reducir las pérdidas de potencia por los efectos viscosos del lubricante, el sistema de lubricación por salpicadura dentro del envolvente y obtener una distribución de aceite más deseable a temperaturas de operación más bajas. En esta investigación, se presenta el estudio de las pérdidas de potencia de la rotación del aceite del eje diferencial del vehículo de engranaje hipoide. Basado en dinámica de fluidos computacional (CFD) utilizando el software comercial ANSYSFluent 19.1. Se ha creado un modelo numérico en 3D para simular el flujo multifase aireaceite, aplicando el enfoque de volumen de fluidos (VOF) del modelo multifase EulerianEulerian. Trabajos recientes presentan la efectividad del CFD en el estudio de las pérdidas de potencia de las transmisiones mecánicas por engranajes. Estos estudios para la configuración de engranajes hipoidales indican algunas limitaciones, como la configuración apropiada del modelo de turbulencia, la selección del modelo de malla para el dominio del fluido en movimiento, especialmente en la zona de acoplamiento, las condiciones para simular mayores tiempos de rotación de los engranajes dentro de la caja (para alcanzar tiempos mayores a 0.5 segundos), por lo que se necesita un incremento del esfuerzo computacional y mejores requisitos de hardware de la computadora. Estudios anteriores han utilizado diferentes técnicas de simulación de malla en engranajes hipoidales. En el presente estudio, se desarrolló una comparación, entre la malla dinámica y la malla deslizante. La malla dinámica puede deformarse por la forma del dominio a lo largo del tiempo debido al movimiento de rotación de los límites en las paredes de los engranajes. Por otro lado, la malla deslizante se puede utilizar con una breve modificación de la geometría 3D del diferencial. Como resultado, se obtiene un movimiento independiente de los límites de la pared de cada engranaje, lo que hace que sus nodos se muevan rígidamente en una zona de malla dinámica con respecto a otra área de malla estacionaria para cada engranaje. Los resultados numéricos del seguimiento de flujo con malla dinámica y malla deslizante demuestran una buena correlación del consumo de energía total de los engranajes hipoidales en el diferencial mecánico y las características del flujo de lubricación. Además, se logra un tiempo de flujo de simulación de 1 segundo con una malla deslizante en un tiempo de cálculo más bajo en comparación con el modelo dinámico de malla. Estas simulaciones fueron comparadas con trabajos previos y literatura investigada. Predecir las pérdidas de energía generadas por el sistema diferencial de eje con un modelo de simulación en un tiempo de cálculo más corto, y lograr un mayor tiempo de salpicadura de lubricación, ayudaría a ahorrar tiempo para obtener resultados y evitar el uso de tamaños de paso de tiempo más pequeños en la simulación de configuraciones de engranajes complejos. Además, el estudio de la dinámica de fluidos en el interior del gabinete ayudará a los diseñadores a optimizar la carcasa, así como a futuros estudios de transferencia de calor, diferentes métodos de lubricación sin necesidad de desarrollar una plataforma de prueba física

Evaluación de respuesta sísmica para estructuras de Canister en la Central Nuclear de Embalse, Río Tercero

Práctica Supervisada (IC)--FCEFN-UNC, 2013Analiza el fenómeno de amplificación sísmica de las estructuras de Canister mediante el método de Espectros de respuesta para poder comparar con las soluciones obtenidas a partir de método de respuesta en frecuencia

Modelación de la calidad del agua del Río Magdalena, tramo Puente Pumarejo-Bocas de Ceniza

Los modelos matemáticos de calidad del agua son una herramienta de control, que contribuyen a la planificación, a la prevención y toma de decisiones enfocadas al manejo de los recursos hídricos. Por ello, diferentes países, entre los cuales está Colombia, han establecido la pertinencia de su implementación para determinar el grado de asimilación de los cuerpos de agua a vertimientos de diferente índole. La zona de estudió comprende una extensión de 21 Km del río Magdalena, desde el puente Pumarejo hacía aguas abajo, dentro de la cual se ubica el Corredor Industrial de Barranquilla que vierte sus aguas residuales al río causándole un impacto ambiental significativo. Por lo cual, esta investigación tiene como objetivo simular el transporte de los contaminantes provenientes de los efluentes del corredor industrial de Barranquilla, para realizar estudios de dispersión de contaminantes que permitan representar la calidad del agua que se tiene en el ecosistema estudiado. Para el desarrollo de este trabajo se adaptó e implementó un modelo numérico bidimensional, que consta de dos módulos y se resuelve en dos tiempos. Inicialmente se aplicó el modulo hidrodinámico que resuelve las ecuaciones para las aguas someras derivadas de Navier-Stokes-Reynolds, mediante un método euleriano-lagrangiano. Posteriormente se aplicó el módulo de transporte de contaminantes que resuelve la ecuación de Advección-Difusión-Reacción en su forma bidimensional, también por el método euleriano-lagrangiano. A través de la simulación de diferentes escenarios de descarga, se identificaron puntos críticos de contaminación dentro del área de estudio, representando el comportamiento de los contaminantes descargados en éste.Mathematical modeling of water quality are tools of control, contributing to the planning, prevention and decisions focused on water resource management. Therefore, different countries, among which is Colombia, have established the relevance of its implementation to determine the degree of assimilation of discharges to water bodies of different kinds. The study area covers 21 km of the Magdalena River, from Pumarejo Bridge to the mouth in the Caribbean Sea, which is located the Industrial Corridor of Barranquilla pouring their sewage into the river causing a significant environmental impact. Therefore, this research aims to simulate the transport of pollutants from effluents of industrial corridor Barranquilla, for pollutant dispersion studies ways to represent the quality of water in the ecosystem you have studied. For the development of this work was adapted and implemented a two-dimensional numerical model, which consists of two modules solved in two stages. Initially the hydrodynamic module was applied solving the shallow waters equations derived from Navier-Stokes-Reynolds, using an Eulerian-Lagrangian method for its solution. Then we applied the contaminant transport module that solves the two-dimensional advection-diffusion-reaction equation, also using an Eulerian-Lagrangian method. Through the simulation of different scenarios of discharge, pollution critical points were identified within the study area, representing the behavior of pollutants discharged into it

El problema global en la ecuación de Schrödinger con una clase de potenciales confinantes de potencias

El objeto de la tesis es explorar las posibilidades de aplicación de métodos asintóticos para resolver un conjunto de problemas de la Mecánica Cuántica que derivan de la ecuación de Schrödinger con potenciales confinantes dados por una suma de potencias de la variable independiente, que en la mayoría de aplicaciones es la coordenada radial (r) cuyo recorrido es el semieje real no negativo. Estos problemas pueden formularse mediante ecuaciones diferenciales de segundo orden que, verificadas por funciones de una variable compleja adimensional (z), presentan singularidades en el origen y en el infinito de rangos enteros arbitrarios. Estas son nuestras ecuaciones canónicas. El conocimiento de las soluciones físicamente aceptables de la ecuación de Schrödinger en el rango completo de valores de (r) exige disponer de representaciones adecuadas de cualquier solución particular de la ecuación canónica correspondiente en la vecindad de ambos puntos singulares y establecer relaciones entre ambas representaciones, denominadas fórmulas de conexión, que dependen de constantes complejas, los factores de conexión o multiplicadores de Stokes, cuyo cálculo es equivalente a resolver el problema global o problema de conexión de la ecuación diferencial correspondiente al problema físico de interés. El conjunto de problemas tratados en la tesis se formula mediante dos tipos de ecuaciones canónicas: el primero tiene en el origen un punto singular regular y en el infinito un punto singular irregular, en el segundo el origen y el infinito son ambos puntos singulares irregulares. DESARROLLO TEÓRICO La tesis se presenta estructurada en seis partes o capítulos. El capítulo primero contiene un compendio de definiciones y teoremas fundamentales del Análisis Asintótico que permiten formular el problema global con el rigor debido. El capítulo segundo contiene en primer lugar algunos tópicos de la teoría de representación de soluciones de ecuaciones diferenciales lineales de segundo orden en la vecindad de puntos singulares, con referencia particular al denominado fenómeno de Stokes. A renglón seguido se describe el método de Naundorf [43] de resolución del problema global, en el cual se inspira nuestro trabajo. Finalmente, exponemos nuestro método de resolución del problema global, el método de los Wronskianos, cuyo fundamento es la idea de que los factores de conexión pueden obtenerse como cocientes de Wronskianos de dos sistemas de soluciones de la ecuación diferencial: el primero (soluciones de Floquet) representado por series de potencias, el segundo (soluciones de Thomé) representados por desarrollos asintóticos. Consideramos dos versiones del método: una para la primera ecuación canónica (caso regular-irregular), otra, más general, para la segunda (caso irregular-irregular). En el capítulo tercero exponemos algunas aplicaciones del método de Naundorf a la ecuación de Schrödinger provista de algunos potenciales que han estudiado otros autores empleando diferentes procedimientos: el potencial ¿de Cornell¿ (Coulomb más lineal) [26] utilizado en la espectroscopia de hadrones, el potencial del efecto Stark esférico en el hidrógeno [27], los osciladores inarmónicos unidimensionales [28] que han servido para contrastar diferentes métodos aproximados de resolución de la ecuación de Schrödinger, y los potenciales ¿sombrero¿ [29] que aparecen en diferentes modelos de física molecular, física de la materia condensada y teorías de campos. En el capítulo cuarto damos cuenta de algunas aplicaciones del método de los Wronskianos a ecuaciones que tienen singularidades regular e irregular en el origen e infinito respectivamente: osciladores anarmónicos [5], [7], [16], [36], [42], potenciales de Pöschl-Teller, Pöschl-Teller modificado y Morse [23], y potencial polinomial general [32]. En el capítulo quinto presentamos aplicaciones del método de los Wronskianos a problemas donde la ecuación de Schrödinger contiene un potencial suma de potencias de la variable independiente tal que el origen y el infinito son ambos puntos singulares irregulares de la ecuación. En concreto, consideramos un potencial con simetría esférica al que corresponde una ecuación canónica de Heun doblemente confluyente [51], [55], y el problema de los osciladores ¿spiked¿ cuánticos [14], [38], [52], [53], [69], i.e. osciladores armónicos dotados de un término repulsivo singular en el origen. En un capítulo suplementario dividido en dos apéndices analizamos sendos problemas cuya solución reviste una dificultad particular. En el apéndice A proponemos una demostración, basada en un teorema de Perron [47] sobre recurrencias lineales, de la convergencia de ciertas series infinitas que aparecen en las expresiones algebraicas finitas de los factores de conexión generadas por el método de los Wronskianos. En el apéndice B exponemos un procedimiento, basado en el método de iteración de Newton [44], mediante el cual determinamos los índices y coeficientes de las soluciones de Floquet de nuestra ecuación canónica en el caso más general, cuando ambos puntos singulares son irregulares. CONCLUSIONES 1. Hemos estudiado la utilización de desarrollos asintóticos, además de series convergentes, en la representación de soluciones globales de la ecuación de Schrödinger con potenciales singulares. Tras analizar diferentes tratamientos del problema hemos encontrado que el más adecuado es el propuesto por Friedrich Naundorf en su Tesis Doctoral realizada en la Universidad de Heidelberg bajo la dirección del Prof. Werner Romberg. 2. Como una primera comprobación de la aplicabilidad de ese método, estudiamos las primeras energías y funciones de onda en un modelo no relativista de ¿quarkonium¿. Los resultados fueron esperanzadores. Estrechamente relacionado con ese problema es el llamado efecto Stark esférico, que había sido estudiado por Fernández et al. [F. M. Fernández, R. Guardiola, J. Phys. A 26 (1993) 7169] con su método que llaman de Riccati-Padé. El procedimiento de Naundorf, además de dar la función de onda, permite obtener, especialmente para los estados excitados, valores de la energía más precisos. 3. A continuación pasamos a calcular los primeros niveles de energía de varios sistemas cuánticos tratados por otros autores mediante diferentes procedimientos. En cada caso hemos encontrado plena concordancia con los resultados más fiables publicados por dichos autores. Así, hemos tratado varios osciladores anarmónicos, como el cuártico de Balsa et al. [R. Balsa, M. Plo, J. G. Esteve, A. F. Pacheco, Phys. Rev. D 28 (1983) 1945] y los llamados potenciales sombrero. 4. Hemos desarrollado una considerable mejora del método de Naundorf, que en la memoria llamamos método de los Wronskianos. En el primero, el cálculo de los factores de conexión requiere evaluar (numéricamente) un cierto número (dependiendo del grado de la singularidad del potencial) de series dobles. En nuestra variante, basta con el cálculo del mismo número de series simples, con la consiguiente ganancia de precisión. La convergencia de dichas series simples ha sido establecida rigurosamente. [F. J. Gómez and J. Sesma, J. Comp. And Appl. Math. 207 (2007) 291]. 5. Hemos aplicado nuestro método al cálculo de varios osciladores anarmónicos, como los séxticos de Turbiner [A. Turbiner, Sov. Phys. JETP 67 (1988) 230], Finkel et al. [F. Finkel, A. González-López, M. A. Rodríguez, J. Math. Phys. 37 (1996) 3954] y Bender et al. [C. M. Bender, G. V. Dunne, J. Math. Phys. 37 (1996) 6], y los más generales de Guardiola et al. [R. Guardiola, M. A. Solís, J. Ros, Nuovo Cimento B 107 (1992) 713]. Además de una mejora de los valores de las energías, nuestro método proporciona en todos los casos expresiones algebraicas de las funciones de onda. 6. En los ejemplos mencionados, la ecuación de Schrödinger presenta un punto singular regular en el origen y otro irregular en el infinito. Como comprobación de la aplicabilidad de nuestro método al caso en que la singularidad en el origen sea también irregular, hemos estudiado la solución de la ecuación de Heun doblemente confluyente. El algoritmo que hemos propuesto [J. Abad, F. J. Gómez, J. Sesma, Numer. Algor. (2008) 33] reproduce fielmente la solución dada por el sistema Maple 11 para unas condiciones de contorno particulares. 7. Finalmente, como aplicación al caso de una ecuación con dos puntos singulares irregulares, hemos estudiado varios ejemplos de osciladores ¿spiked¿ tratados, con diferentes métodos, por Buendía et al. [E. Buendía, F. J. Gálvez, A. Puertas, J. Phys. A: Math. Gen. 28 (1995) 6731], Roy [A. K. Roy, Phys. Lett. A 321 (2004) 231], Znojil [M. Znojil, J. Math. Phys. 30 (1989) 23], Aguilera-Navarro et al. [V. C. Aguilera-Navarro, E. Ley Koo, Int. J. Theor. Phys. (1997) 36], y Saad et al. [N. Saad, R. L. Hall, Q. D. Katatbeh, J. Math. Phys. 46 (2005) 022104]. Nuestro método, usando FORTRAN con doble precisión, no consigue para los niveles de energía resultados con la calidad de los obtenidos por Buendía et al. por el procedimiento de continuación analítica, pero sí mejores que los que se tienen con los otros métodos. Y en todos los casos obtenemos expresiones algebraicas de la función de onda. 8. El trabajo presentado en esta memoria se limita al estudio de potenciales confinantes, de modo que las soluciones físicas de la ecuación de Schrödinger forzosamente habían de anularse en el infinito. El método que hemos desarrollado es completamente general y vale igualmente para obtener soluciones globales en el caso de potenciales singulares en el origen y que se anulan en el infinito. No hay, pues, dificultad para su aplicación a problemas de colisión. Así lo hemos comprobado en el estudio que hemos hecho de la ¿scattering length¿ en potenciales de tipo Lennard-Jones [F. J. Gómez, J. Sesma, Eur. Phys. J. D. (2012) 66:6]

Modelado matemático de la producción de biohidrógeno por Clostridium beijerinckii.

Propósito y método de estudio: La actual demanda energética y el acelerado crecimiento industrial ha permitido el desarrollo de un nuevo enfoque técnico y económico en el uso de energías alternas renovables como nuevas fuentes sustentables al habitual consumo de combustibles fósiles. Los procesos biológicos anaerobios son una opción viable económicamente debido a la generación de bioenergéticos, asimismo contribuye a la disminución de emisión de GEI a la atmósfera terrestre. Sin embargo, estos procesos presentan varias limitaciones que impiden su implementación entre las que destacan la complejidad de los procesos bioquímicos, diversidad de microorganismos, así como limitaciones operacionales. Estas limitaciones han contribuido al desarrollo de modelos matemáticos robustos que puedan representar los múltiples fenómenos involucrados en los procesos anaerobios y, de esta manera, ser usados como una herramienta de diseño, operación y control de procesos. En los últimos años, el modelo de digestión anaerobia No.1 (ADM1) ha sido el modelo más estructurado y completo para describir los procesos de digestión anaerobia, y recientemente ha sido implementado para describir los procesos biológicos de fermentación oscura para la producción de biohidrógeno. En el presente proyecto, se realizó la modelación matemática del proceso de fermentación oscura basada en el modelo ADM1, el modelo fue validado usando datos experimentales usando una cepa pura de C. beijerinckii. Contribución y conclusiones: Se evaluó la producción de biohidrógeno por fermentación oscura utilizando Clostridium beijerinckii, el cual mostró un rendimiento de 3.58 mol H2/mol de sustrato y ácido butírico, ácido acético y etanol como subproductos de la fermentación presentes en la fase líquida. Los datos experimentales de las pruebas BHP fueron usados para validar el modelo propuesto, mostrando una correlación aceptable (R2>0.92) entre los datos experimentales y los perfiles dinámicos de crecimiento microbiano, consumo de sustrato y subproductos de la fermentación

Metodología de calibración de un modelo numérico de flujo bifásico para una estructura de control de caudales, a partir de un análisis de sensibilidad de los parámetros de turbulencia del modelo k - E - caso de estudio La Vegona

En la planeación y desarrollo de centrales hidroeléctricas, las obras de regulación son importantes para la regulación de los niveles del embalse y control en eventuales crecientes. Este trabajo se centra en la comprensión hidrodinámica del vertedero de descarga de fondo de la hidroeléctrica la Vegona localizada en Honduras, a partir de la modelación numérica con la herramienta computacional de uso libre OpenFOAM, cuyos resultados son comparados con datos parametrizados el modelo físico a escala reducida 1:45. El entendimiento hidrodinámico de este tipo de vertederos tiene un papel económico importante dentro de los costos de una hidroeléctrica, permitiendo mantener un equilibrio en el transporte de los sedimentos, control en las descargas, y adicional cuentan con mejores coeficientes de descarga que optimizan los costos de la central. Para la construcción del modelo numérico se implementó método VOF para hacer seguimiento de la superficie libre del agua dividiendo el flujo en dos fases, para el cierre turbulento se dio uso del modelo de dos ecuaciones k ?. Posteriormente se realizó un análisis de sensibilidad a las constantes del modelo de turbulencia para dos aperturas de compuerta (10% y 100%), donde se encontró que la velocidad y la presión son sensibles a la modificación de las constantes C2? y C?. Adicionalmente, se desarrolló un proceso de calibración con los resultados obtenido del análisis de sensibilidad, donde se encontró reducciones aceptables del error entre las salidas del modelo numérico y los datos del modelo físico para un punto de interés, concluyendo que para realizar un buen ejercicio de calibración, es necesario tener mediciones del modelo a escala lo largo de toda la estructura, evaluando el desempeño del modelo numérico a lo largo de todo el dominio computacional. No obstante, mediante el ajuste de los parámetros del modelo de turbulencia es posible obtener mejores resultados en zonas de interés a lo largo del canal de descarga.In the planning and development of hydroelectric plant, the spillways are important for regulation level of reservoir and growing s control. This work talks about of understand spillway s hydrodynamic with bottom s discharge of Vegona hydroelectric locate in Honduras, since numerical simulation with free Software OpenFOAM, whole results are compared with parameterized data physical scale model 1:45. The hydrodynamic understanding of this type of spillways has an important economic role within the costs of a hydroelectric plant, allowing to maintain a balance in the sediments transport, discharge control, and further it has a better discharge coefficients that optimize the costs of the plant. For the construction of the numerical model, VOF method was implemented to track the free surface of the water dividing flow in two-phases, for the turbulent closure two equations k- ?. Model was used Subsequently, a sensitivity analysis was performed using the parameters of the turbulence model for two gates opening (10% and 100%), where was found that the velocity and pressure are sensitive to changes of the parameters C2? and C?. Additionally, a calibration process is developed with the results obtained from the sensitivity analysis, Where, the reduction acceptable error was found between the outputs of the numerical model and physical data model for a point of interest, Concluding that for a good calibration exercise, is necessary having model scale measurements throughout the whole structure, evaluating the performance of the numerical model along of the whole computational domain. However, by adjusting the model parameters of turbulence is possible to obtain better results in areas of interest along the discharge channel.FMagíster en Ingeniería CivilMaestrí

Modelamiento de la hidrodinámica de la separación gravimétrica de minerales en jigs

El jig es un equipo de concentración gravimétrica donde minerales de diferentes tamaños y densidades se estratifican en un medio fluido mediante las diferentes velocidades de sedimentación que alcanzan las partículas con base al movimiento de un lecho de partículas las cuales son fluidizadas intermitentemente por la pulsación del fluido en un plano vertical. La estratificación causa que las partículas se configuren en capas con densidad variable desde el fondo hasta la parte superior de la columna del jig. Este arreglo de partículas se desarrolla por medio de la variación continua de las diferentes fuerzas hidrodinámicas que actúan sobre las partículas. En esta investigación se analizaron suspensiones de arenas negras con concentraciones volumétricas de sólidos variando desde el 1% hasta el 4%. Las suspensiones están compuestas por partículas con tamaños entre 125 μm a 2000 μm y con densidades relativas entre 3 y 14. Además se estudió el efecto del tamaño y la densidad de las partículas sobre la fuerza de arrastre, la fuerza de empuje, la fuerza debida al gradiente de presión, la fuerza de masa virtual y la fuerza de Basset, obteniéndose una relación exponencial de las fuerzas respecto al tamaño y una relación lineal de las fuerzas respecto a la densidad. Se presentan los resultados numéricos y experimentales de una modelación matemática que muestra el efecto de interacción hidrodinámica generado en un jig cuando se alimentan suspensiones de partículas minerales de alta densidad. Se encuentra que este efecto de interacción es fuertemente gobernado por la fuerza de arrastre, la fuerza de empuje, la fuerza debida al gradiente de presión, la fuerza de masa virtual y la fuerza de Basset, las cuales son dependientes del tamaño y la densidad de las partículas minerales presentes en la suspensión. Además del efecto hidrodinámico clásico analizado para las fuerzas de arrastre y empuje se obtiene la simulación numérica de las fuerzas inerciales en suspensiones de minerales pesados, en fluido Newtoniano (agua), hecho que el autor no encontró reportado en la literatura consultada. Debido al tamaño micrométrico, forma y distribución de tamaño de las partículas de arenas negras, se determinó fijar la razón de aspecto de las partículas a una forma esférica con el objetivo de que el cálculo de las fuerzas de interacción hidrodinámicas fuera reproducible. Por último se propone un modelo matemático a partir de las ecuaciones de conservación de la masa y el momentum para el fluido y una ecuación de movimiento de las partículas. El sistema de ecuaciones diferenciales se resolvió numéricamente para encontrar las trayectorias de las partículas al interior del lecho pulsado del jig. A partir de una gran cantidad de trayectorias de partículas de diferentes tamaños y densidades se pudo obtener un buen ajuste entre el modelo y los datos de laboratorio (porcentaje de error máximo 7%), pudiendo llegar a la conclusión que el modelo predice de manera adecuada el fenómeno de interacción sólido-líquido al interior del jig.Abstract: Jig is a gravity concentrating device where different minerals are sorting in a fluid by stratification, based upon the movement of a bed of particles which are intermittently fluidized by the pulsation of the fluid in a vertical plane. The stratification causes particles to be arranged in layers with increasing density from the top to the bottom. This particle arrangement is developed by several continuously varying hydrodynamic forces acting on the particles. Black sands suspensions were analyzed with solids volume fraction ranging from 1% to 4%. The suspensions are composed of particles with sizes between 125 μm to 2000 μm and relative densities ranging from 3 to 14. The size and density effects of the particles on the drag force, buoyancy force, pressure gradient force, virtual mass force and Basset force were also investigated resulting in an exponential relationship of the forces regarding to the size and a linear relationship of the forces regarding to the density. In this study we present numerical and experimental results about mathematic modeling that show the hydrodynamic interaction effect generated in a jig when high density minerals suspensions are fed. It is found that the interaction effect is strongly governed by the drag force, buoyancy force, pressure gradient force, virtual mass force and Basset force which are depending on the size and density of the mineral particles present in the suspension. Besides to the classical hydrodynamic effect analyzed for drag and buoyancy forces, the numerical simulation of inertial forces in heavy mineral suspensions in Newtonian fluid (water) is obtained. Which the author not found reported at the literature. Due to the micrometric size, shape and particle size distribution of black sands, it was determined that the particles were perfectly spherical with the objective that the calculations of the hydrodynamic forces were reproducible. Finally a mathematical model from the mass and momentum conservation equations to the fluid and the motion equation to the particles is proposed. The differential equations systems are solved numerically to find particles trajectories into the pulsating jig bed. From a lot of particle trajectories of different sizes and densities we could obtain a concentration profile which was compared with experimental data. We found a good fit between the model and experimental data, and we can conclude that the model predicts adequately the solid-liquid interaction phenomenon inside the jig.Doctorad

Investigación en matemáticas, economía y ciencias sociales

El resultado de este libro que reune inquietudes académicas en torno a temas tan estudiados como los que están alrededor del maíz, del frijol o del café; y tan contemporáneos como las aplicaciones concretas de las ciencias ya citadas, al estudio de la adopción del comercio electrónico en empresas del sector agroindustrial o, el caso de la generación de biogas o energía eléctrica por medio de biodigestores. Al editar este texto e incorporarlo a la bibliografía de los temas de referencia, se enriquecen opciones de consulta para los estudiosos de esos temas en general; pero también para interesados en aspectos tan específicos como la cadena de suministro del mercado hortofrutícola en Texcoco

Análisis hidrogeológico conceptual y propuesta de escenarios numéricos del interflujo para la presa de relaves ubicada en la ciudad de Castilla Arequipa-2022

Se realizó el estudio de mecánica de suelos y mecánica de rocas, mediante el estudio geo mecánico, acudiendo a ensayos de laboratorio, en la presa de relaves ubicada en el departamento de Arequipa, provincia de Castilla, distrito de Orcopampa. Se determinó el tipo de suelo y el tipo de roca (Dacita), realizando el perfil estratigráfico, para determinar; las filtraciones en la zona de las recargas y en la presa de relaves; asimismo, se realizó el análisis de estabilidad de la presa de relaves, en la sección progresiva 0+022, hasta 0+360, la estabilidad se realizó con el software SLIDE 6.0, se comprobó la estabilidad, teniendo en cuenta los factores de seguridad aceptable. Se obtuvo la data de precipitación máxima 24 horas, la temperatura mensual, la evaporación de las estaciones aledañas a la presa de relaves para su procesamiento, con el modelamiento hidrológico, y con los resultados del estudio de suelos y de roca, se procederá a plantear escenarios numéricos para el análisis del caudal de infiltración en la presa de relaves, lo cual será relevante para la sexta etapa de recrecimiento de la presa de relaves, analizando las aguas subterráneas ante las recargas de la Machuccocha