Tratamiento integral de filtrado y control óptimo de procesos no lineales con múltiples retardos variantes en el tiempo

Tesis (Doctor en Ingeniería Industrial) U.A.N.L.UANLhttp://www.uanl.mx

Optimización en el diseño de lagunas de estabilización con programación no lineal

El estudio presenta un modelo matemático de optimización para el diseño de sistemas lagunares integrado por dos lagunas: facultativa y de maduración. El modelo tiene como función objetivo el costo y considera cuatro variables de decisión: tiempo de retención hidráulico y número de mamparas en la laguna facultativa; en la laguna de maduración, también número de mamparas y tiempo de retención. Se consideran como restricciones los coliformes fecales y la materia orgánica. Dicho modelo resultó ser no lineal, ya que las relaciones entre las variables no son proporcionales. Se diseñó un sistema lagunar utilizando la metodología tradicional adoptada por la Comisión Nacional del Agua para México, luego se aplicó el modelo matemático. Se lleva a cabo una comparación de los resultados, los cuales indican una reducción del tiempo de retención de 14.16% y una disminución del costo de 12.04%. El resultado anterior es importante, ya que la principal desventaja de estos sistemas es el requerimiento de terreno. Se incluye, además, el análisis de sensibilidad de la función objetivo y las restricciones consideradas. El citado análisis es sensible a la variación de los parámetros. Ambos estudios cumplen perfectamente con las condiciones de calidad del agua tratada que indica la normatividad para el vertido a los cuerpos receptores. Se recomienda llevar a cabo otros estudios de optimización, considerando diferentes configuraciones

Optimización en el diseño de un sistema de tratamiento de aguas residuales integrado por tres lagunas de estabilización

Cortés-Martínez, F., Treviño-Cansino, A., Espinoza-Fraire, A. T., Sáenz-López, A., Alcorta-García, M. A., González-Barrios, J. L., Martínez-Rojas, R., & De la-Cruz-Acosta, F. J. (julioagosto, 2017). Optimización en el diseño de un sistema de tratamiento de aguas residuales integrado por tres lagunas de estabilización. Tecnología y Ciencias del Agua, 8(4), 139-155. El artículo presenta un modelo matemático para la optimización de un sistema lagunar integrado por tres lagunas: anaerobia, facultativa y de maduración. El modelo matemático de optimización tiene como objetivo la minimización del área ocupada por el sistema lagunar, y presenta como restricciones la calidad del agua en el efluente: demanda bioquímica de oxígeno y el número de coliformes fecales; además, se restringe la dispersión (mayor o igual a 0.05), con el propósito de favorecer el flujo disperso en la laguna facultativa y en la laguna de maduración. Las variables cambiantes en el modelo de optimización son las siguientes: tiempo de retención y número de mamparas tanto de la laguna facultativa como la de maduración, y la relación largo ancho para la laguna anaerobia. Se diseñó un sistema de lagunas, luego se aplicó el modelo matemático propuesto. Los resultados muestran una disminución del área de 15.16%. Los dos estudios cumplen con límites máximos permisibles de descarga de acuerdo con la NOMSEMARNAT-1996: calidad del agua residual tratada para el vertido a los cuerpos receptores

Algebrization of Nonautonomous Differential Equations

Given a planar system of nonautonomous ordinary differential equations, dw/dt=F(t,w), conditions are given for the existence of an associative commutative unital algebra A with unit e and a function H:Ω⊂R2×R2→R2 on an open set Ω such that F(t,w)=H(te,w) and the maps H1(τ)=H(τ,ξ) and H2(ξ)=H(τ,ξ) are Lorch differentiable with respect to A for all (τ,ξ)∈Ω, where τ and ξ represent variables in A. Under these conditions the solutions ξ(τ) of the differential equation dξ/dτ=H(τ,ξ) over A define solutions (x(t),y(t))=ξ(te) of the planar system