Evaluation of the drinking water treatment system (STAP) San Fernando – Los Patios urbanization, Colombia. Efficiency and quality

The quality of water for human consumption in the municipality of Los Patios in Colombia, depends 60% of the treatment systems for drinking water (STAP) independent, these are adapted according to the population that conforms in 2014 and own resources. Urbanization San Fernando carries out the treatment in an efficient way guaranteeing the quality of water for human consumption, therefore, the field study is based on a quantitative approach and a method that describes the results of the analysis of the samples taken at the entrance and exit of the STAP, to evaluate the efficiency and quality of the system the sample is characterized from the analysis of the physical-chemical and microbiological parameters at the entrance and exit of the system in the Water Laboratory of the Universidad Francisco de Paula de Santander. The physical and microbiological results identify the efficiency of the system and the operator, indicating the quality of the water by the values in the parameters measured according to Decree 1575 of 2007 and 1525 of 2007 by the Ministry of Social Protection in Colombia. The chemical analyses detected a high percentage of calcium hardness in the sample at the system outlet, which is reported to the directors of the urbanization. In accordance with this, the relevant controls and monitoring are carried out in the process for the purification and consumption of water, without neglecting the habits of water storage by the community in each home.La calidad del agua para consumo humano en el municipio de Los Patios en Colombia depende un 60% de los Sistemas de Tratamiento para Agua Potable (STAP) independientes, estos se adaptan de acuerdo con la población que la conforma en el 2014 y los recursos propios. La Urbanización San Fernando realiza el tratamiento de manera eficiente garantizando la calidad del agua para consumo humano, por lo tanto, el estudio de campo se basa desde un enfoque cuantitativo y un método que describe los resultados del análisis de las muestras tomadas a la entrada y salida del STAP, para evaluar la eficiencia y calidad del sistema se caracteriza la muestra a partir del análisis de los parámetros físico-químico y microbiológicos en la entrada y salida del sistema en el Laboratorio de aguas de la Universidad Francisco de paula Santander. Los resultados físicos y microbiológicos identifican la eficiencia del sistema y del operario indicando la calidad del agua por los valores en los parámetros medidos de acuerdo con el decreto 1575 de 2007 y el 1525 de 2007 por el Ministerio de la Protección Social en Colombia. Los análisis químicos detectaron un alto porcentaje de dureza al calcio en la muestra de la salida del sistema, lo cual se reporta a los directivos de la urbanización. De acuerdo con esto se realizan los controles y el seguimiento pertinente en el proceso para potabilización y consumo del agua, sin dejar de lado los hábitos de almacenamiento del agua por la comunidad en cada vivienda

Uso de las curvas de Bézier en el diseño de la ley de desplazamiento del mecanismo de leva - seguidor: Esfuerzo efectivo de Von Mises

Diseñar levas por Curvas de Bézier se ha hecho cada vez más frecuente, puesto que el desarrollo matemático de este método es menos complejo. Las curvas de Bézier son polinomios de base Bernstein bajo un dominio unitario, y en ese sentido, este artículo presenta el diseño de una leva se mediante curvas Bézier de grados 5, 7 y 9. Y más allá, este artículo busca mostrar la variación del esfuerzo efectivo de Von Mises en un mecanismo leva-seguidor compuesto por una leva de disco y un seguidor de rodillo con movimiento de traslación y cierre de fuerza. Se plantean las expresiones que permiten determinar la variación del esfuerzo de Von Mises para cada una de las curvas utilizadas. Esta variación se presenta mediante gráficos en los que se observa que a medida que aumenta el grado de la curva, la magnitud de los esfuerzos es mayor y esto aumenta la probabilidad de fallas en los mecanismos. Además, se encontró que hay una relación inversa entre el esfuerzo y el radio del círculo primario de la leva.D Designing cams by Bézier Curves has become increasingly common, since the mathematical development of this method is less complex. Bezier curves are Bernstein-based polynomials under a unitary domain, and in that sense, this article presents the design of a cam using Bezier curves of degrees 5, 7 and 9. And beyond, this article seeks to show the variation of the effective effort of Von Mises in a cam-follower mechanism composed of a disc cam and a roller follower with translation movement and force closure. The expressions that allow determining the variation of Von Mises' effort for each of the curves used are presented. This variation is presented by means of graphs in which it is observed that as the degree of the curve increases, the magnitude of the efforts is greater, and this increases the probability of failure in the mechanisms. In addition, it was found that there is an inverse relationship between the stress and the radius of the primary circle of the cam

Metodología para el cálculo de coeficientes de sustentación y arrastre en perfiles aerodinámicos simétricos aplicado a turbinas Darrieus

Darrieus-type turbines have gained prominence as a source of clean energy. Due to the geometry of these turbines, their blades face wide ranges of angles of attack due to their circumferential displacement. In the following article, the coefficients of support and drag for each angle are characterized, starting from initial data generated in the software JavaFoil. The Montgomerie extrapolation method was implemented to derive the values at attack angles after the maximum lift coefficient and was compared with experimental data produced by Robert Sheldahl in the SANDIA laboratories, resulting in a close correlation between the data series.Las turbinas tipo Darrieus han adquirido protagonismo como fuente de energía limpia; así, la geometría de estas, sus alabes, se enfrentan a amplios rangos de ángulos de ataque debido a su desplazamiento circunferencial. En el siguiente artículo se caracterizan los coeficientes de sustentación y arrastre para cada ángulo, partiendo de datos iniciales generados en el software JavaFoil; se implementó el método de extrapolación de Montgomerie para deducir los valores en ángulos de ataque posteriores al coeficiente de sustentación máximo y se comparó con datos experimentales producidos por Robert Sheldahl en los laboratorios Sandia, dando como resultado una correlación cercana entre las series de datos

Análisis térmico, modelamiento matemático y simulación de un reactor de agitación discontinuo para volumen específico

This paper presents the thermal analysis and mathematical modeling of a discontinuous agitation reactor. A data acquisition phase was implemented in terms of operation and utility of the agitation reactors. Subsequently, the concepts of thermodynamics, fluid mechanics, heat transfer and matter transport were applied to perform the respective thermal analysis and thus, determine the energy contained and transferred in the fluids used. In addition, a mathematical model was deduced in the EES software to examine its behavior, taking into account the operational variables subjected to various types of fluids. Finally, the physical-chemical environment of the reactor was simulated to validate the calculated data and compare them with the experimental values, relating the geometry of the equipment to the performance conditions and the specifications of the final product.El presente trabajo expone el análisis térmico y el modelamiento matemático de un reactor de agitación discontinuo. Se implementó una fase de adquisición de datos en cuanto al funcionamiento y la utilidad de los reactores de agitación. Posteriormente, se aplicaron los conceptos de termodinámica, mecánica de fluidos, transferencia de calor y transporte de materia, para realizar el respectivo análisis térmico, y así determinar la energía contenida y transferida en los fluidos utilizados. Por último, se dedujo un modelo matemático en el software EES, para comprobar su comportamiento, teniendo en cuenta las variables operativas sometidas a diversos tipos de fluidos. Además, se simuló el entorno físico-químico del reactor, para validar los datos calculados y compararlos con los valores experimentales, relacionando la geometría del equipo con las condiciones de trabajo y las especificaciones del producto final

Análisis térmico, modelamiento matemático y simulación de un reactor de agitación discontinuo para volumen específico

This paper presents the thermal analysis and mathematical modeling of a discontinuous agitation reactor. A data acquisition phase was implemented in terms of operation and utility of the agitation reactors. Subsequently, the concepts of thermodynamics, fluid mechanics, heat transfer and matter transport were applied to perform the respective thermal analysis and thus, determine the energy contained and transferred in the fluids used. In addition, a mathematical model was deduced in the EES software to examine its behavior, taking into account the operational variables subjected to various types of fluids. Finally, the physical-chemical environment of the reactor was simulated to validate the calculated data and compare them with the experimental values, relating the geometry of the equipment to the performance conditions and the specifications of the final product.El presente trabajo expone el análisis térmico y el modelamiento matemático de un reactor de agitación discontinuo. Se implementó una fase de adquisición de datos en cuanto al funcionamiento y la utilidad de los reactores de agitación. Posteriormente, se aplicaron los conceptos de termodinámica, mecánica de fluidos, transferencia de calor y transporte de materia, para realizar el respectivo análisis térmico, y así determinar la energía contenida y transferida en los fluidos utilizados. Por último, se dedujo un modelo matemático en el software EES, para comprobar su comportamiento, teniendo en cuenta las variables operativas sometidas a diversos tipos de fluidos. Además, se simuló el entorno físico-químico del reactor, para validar los datos calculados y compararlos con los valores experimentales, relacionando la geometría del equipo con las condiciones de trabajo y las especificaciones del producto final

Generalidades y aporte al estudio de las turbinas tipo Darrieus

This study presents the procedure of modeling and simulation of a Darrieus rotor with the objective of determining the capacity to take advantage of the energy contained in the water currents for the generation of electrical energy using the model of double disc and multiple stream tubes (DMST). Initially different aerodynamic profiles were analyzed, the profile with the best performance was selected taking into account the coefficients of sustentation and resistance, later these coefficients were extrapolated by Montgomery's method using MATLAB software. In this way, the sustentation and resistance coefficients corresponding to the established operating conditions were obtained, and then these data were used to develop the characteristic curve of the Darrieus rotors solving the mathematical model. Finally, the results obtained from the mathematical model were compared with those obtained through a CFD simulation with the Ansys Fluent software. It was determined that both the mathematical model and the computational simulation generated results similar to the analytical and experimental studies performed by other researchers. Keywords: CFD,Hydrokinetics,Simulation,Mathematical modelEste trabajo desarrollo el modelamiento y simulación de un rotor Darrieus para conversión de energía hidrocinética. Para hacerlo, se calculó el porcentaje de energía convertida a partir del modelo de doble disco y múltiples tubos de corriente (DMST). En primer lugar se debió estudiar el perfil aerodinámico de manera individual; para hacerlo, era necesario obtener las curvas de sustentación y arrastre para posteriormente extrapolarlas a partir del método de extrapolación de Montgomery para lo cual se desarrolló un programa en MATLAB. Teniendo los datos extrapolados se procedió a realizar un programa que ejecutara el modelo matemático para obtener la curva Cp Vs TSR, que es la curva característica de los rotores Darrieus, dicho programa se realizó en MATLAB. Como método de validación de los datos del modelo matemático se optó por hacer una simulación CFD en Ansys fluent, se comparó con los trabajos analíticos y experimentales de la bibliografía y finalmente se produjo un prototipo a escala del rodete. Palabras Clave: CFD,Hidrocinética,Modelo matemático,Simulació

Physical-ceramic characterization of clays used in the manufacture of mansory products for construction

Nowadays, in Colombia, specifically in the north-eastern, in Santander region, the process of mixing the ceramic paste used to manufacture masonry products for construction (H- 10 bricks, tiles, roof tiles, etc.) is done manually. For this reason, approximately 70% of the companies do not possess the technological tools which facilitate the prediction of the behavior of the raw material (clay). The main objective of this research is to formulate mixtures at a laboratory-level in order to verify the physical properties of ceramic raw materials used by a company which was takenas a sample. The research development was carried out through the execution of tests and laboratory analysis, taking into account the formulation of mixtures with the help of Statgraphics Centurion XV software in order to obtain combinations of raw materials according to the requirements of the current standard techniques. The results demonstrate the importance of using statistical programs for the improvement of systems and processes, predicting the behavior of raw materials as well as conducting pilot tests, taking into account the laboratory analyses in the ceramic industry. Conclusions: The results show that the mixture combinations obtained have the necessary parameters to meet the current standards such as resistance and absorption, which will optimize the economic and physical resources of the company, as well as the quality of the final product.Nowadays, in Colombia, specifically in the north-eastern, in Santander region, the process of mixing the ceramic paste used to manufacture masonry products for construction (H- 10 bricks, tiles, roof tiles, etc.) is done manually. For this reason, approximately 70% of the companies do not possess the technological tools which facilitate the prediction of the behavior of the raw material (clay). The main objective of this research is to formulate mixtures at a laboratory-level in order to verify the physical properties of ceramic raw materials used by a company which was takenas a sample. The research development was carried out through the execution of tests and laboratory analysis, taking into account the formulation of mixtures with the help of Statgraphics Centurion XV software in order to obtain combinations of raw materials according to the requirements of the current standard techniques. The results demonstrate the importance of using statistical programs for the improvement of systems and processes, predicting the behavior of raw materials as well as conducting pilot tests, taking into account the laboratory analyses in the ceramic industry. Conclusions: The results show that the mixture combinations obtained have the necessary parameters to meet the current standards such as resistance and absorption, which will optimize the economic and physical resources of the company, as well as the quality of the final product.   &nbsp

Análisis termodinámico y económico de sistemas de recuperación de calor residual de un motor de generación mediante tecnologías de ORC

Debido a los problemas que se han presentado por el uso excesivo de las fuentes de energía renovables se hace necesario investigar e incluir las nuevas alternativas energéticas, sin embargo, su implementación es costosa por lo cual es de vital importancia la investigación en la mejora de los mismo. Dentro de estos, se destaca el uso de sistema de recuperación de calor residual debido a la fácil adaptación que poseen, sin embargo, el uso racional de estos sistemas no garantiza un desarrollo amigable y/o sostenible medio ambientalmente. Este trabajo presenta un análisis exergo ambiental avanzado a un sistema de recuperación de calor ORC acoplado a un motor de combustión interna con evaporación indirecta con el fin de determinar la magnitud de cada componente de la planta y de esta manera identificar el potencial real de mejora. La exergía destruida es divida en 4 categorías: endógeno, exógeno, evitable e inevitable a su vez que son dividas en endógeno evitable e inevitable y exógeno evitable e inevitable. Con el fin de hacer el sistema mucho más eficiente se aplica un análisis de sensibilidad a las variables con mayor influencia en el sistema para denotar las oportunidades de mejora desde el punto de vista ambiental. Por último, un análisis de ciclo de vida es aplicado para determinar los impactos y dimensiones ambientales a lo largo de la vida útil del sistema.Universidad Francisco de Paula SantanderTener en cuenta que FINU solo financia el personal relacionado con encuestadores, auxiliares de campo, tabulador y transcriptor/digitador de documentos/ entrevistas, entrevistadores. El personal investigador que participa en el desarrollo del proyecto, se debe valorar como recursos de contrapartida en especie. 2 Adquisición o arrendamiento de herramientas y equipos. 3 El monto máximo que se aprueba por papelería es de 1/2 SMMLV Colombia 4 Servicios Técnicos: Incluye exámenes, análisis y pruebas de laboratorio, procesamiento de materias primas, análisis estadísticos, servicios de reprografía, mantenimiento y construcción de equipos requeridos para investigación. 5 Documentación y bibliografía 6 En modalidad de ponencia o asesoría técnica externa relacionada con el desarrollo del proyecto. Solo se financia la participación como ponente hasta en un evento nacional y uno internacional. 7 Se debe especificar la fuente de contrapartida. En el caso de existir más de una fuente de contrapartida se debe adicionar columnas al lado derecho especificando cada una de ellas. Los aportes de contrapartida en efectivo y/o especie deben estar soportados con una carta de compromiso o Certificado de Disponibilidad Presupuestal según correspondaMixtaIngenierí

Simulacion de la circulacion de aire forzado en los invernaderos para la posterior toma de decisiones

En la Sabana de Bogota a traves de muchos años se han venido presentando problemas en los invernaderos de cultivos de flores debido a las bajas tenperaturas que se presentan. Se ha plantado la posibilidad de introducir quemaderos (focos de generacion de calor) con susrespectivos ventiladores con el fin de hacer circular el aire caliente por la zona e intentar mantener el invernadero a una temperatura favorable para las flores. Se plantea tambien la posibilidad de  simular por medio de los paquetes de elemtos finitos la correcta ubicacion de los ventiladores para hacer optima la distribucion de calor en el invernadero

Estudio de un modelo de ventilación para un tunel de flujo vehicular

El objetivo principal del estudio es determinar si el modelo de ventilacion axial sin introduccion de aire fresco es adecuado para mantener los niveles decontaminacion en el tunel dentro de los limites permisibles para el ser humano ,para un caso critico de flujo vehicular.Para realizar el estudio se utilizan dos modelos, uno computacional y uno experimental a escala .Para el modelo computacional se utiliza el software de elementos finitos ANSYS-FLOTRAN con el cual se simula tanto el tunel real como el prototipo . El modelo experimental es construido cumpliendo la similitud geometrica ;para el caso de la similitud dinamica se lleva el flujo a regimen turbulento para observar el comportamiento de este cualitativamente y compararlo con el modelo experimental. Los resultados obtenidos con los modelos muestran que , en cada tramo de ventilacion , se presenta recirculacion local cerca del ventilador .En cada zona de recirculacion se presentan dos puntos de estancamiento en los cuales los trazadores utilizados se acumulan. Segun el alcance de las pruebas realizadas se concluye que el sistema de ventilacion propuesto es cualitatvamente bueno, sin embargo amerita un estudio profundo para analizar cuantitativamente el impacto de la recirculacion en la concentracion de contaminantes