Principios básicos para el diseño de líneas de vapor

Resumen: Las industrias utilizan el vapor de agua como energía calórica en diversos procesos industriales. EI vapor es generado en las calderas y distribuido a través de todo un tendido de tuberías por la planta hasta los sitios o máquinas de consumo. El diseño de las redes debe asegurar que el vapor llegue en condiciones óptimas a los equipos por lo tanto es función del ingeniero diseñar, calcular y seleccionar todos los elementos y componentes de los circuitos distribuidores del vapor. Este trabajo fue diseñado como material de apoyo para el curso de diseño térmico de ingeniería mecánica, pretende dar a conocer los elementos teórico-prácticos involucrados en el diseño de redes para fluidos en especial el vapor de agua. Es una recopilación bibliográfica basada en los principios fundamentales de termodinámica, mecánica de fluidos, transferencia de calor, manuales y catálogos de fabricantes de elementos y la experiencia adquirida en el diseño de redes a lo largo de los años

Uso de energía en la producción de panela en Colombia (análisis exergético)

RESUMEN: El objetivo de este estudio es determinar cómo se usan los recursos energéticos en la producción de panela en Colombia. Para este fin, se realizaron mediciones en ocho trapiches que representan los procesos productivos típicos de la panela. Con los datos experimentales se obtuvieron los balances de primera y segunda ley de la termodinámica, a partir de los cuales se calcularon las eficiencias y algunos indicadores del uso de la energía. La comparación de los trapiches mostró que las mejoras tecnológicas permiten aumentar la eficiencia energética a niveles aceptables debido a un mejor proceso de combustión y a la reducción de las pérdidas energéticas asociadas con los gases de escape y la transferencia de calor a través de las paredes. El efecto de dichas mejoras sobre la eficiencia de segunda ley no es significativo, lo cual sugiere que se deberían implementar sistemas de cogeneración en los procesos de producción a gran escala con el fin de hacer un uso más racional de los recursos energéticos.ABSTRACT: The aim of this study is to determine how energy resources are used in the production of unrefi ned sugar in Colombia. To do this, measurements were carried out in eight sugar mills that represent the typical production processes for unrefi ned sugar. These data were used to obtain fi rst and second law balances, which were then used to calculate effi ciencies and some energy use indicators. By comparing the mills it was found that technological improvements enable energy effi ciency to be increased to acceptable levels due to better combustion processes and reductions in energy losses from exhaust gases and heat transfer to the walls. The effect of these improvements in second law effi ciency is not signifi cant, which suggests that cogeneration systems should be implemented in large-scale production processes in order to make a better use of the energy resources

Seguimiento laboral del ingeniero de materiales de la Universidad de Antioquia y detección de oportunidades en la industria

RESUMEN: En el proceso de acreditación 2006-2008 del programa de Ingeniería de Materiales se encontraron falencias tales como: Registro incompleto de egresados del Programa y poco conocimiento del programa en el medio industrial, del posicionamiento laboral de los egresados, de sus necesidades de capacitación y de la problemática de las empresas. Por lo anterior, no se tenía claridad de la calidad del programa frente a la realidad nacional y de evaluar la interacción del programa a partir de las necesidades de la sociedad, para orientarlo en la búsqueda de sus soluciones. Para atender dichas falencias, se realizó este proyecto, que tuvo como resultados tangibles, la actualización de las bases de datos de los egresados y la caracterización laboral del Ingeniero de Materiales, encontrándose que las áreas de Investigación y docencia en la gran empresa privada o institucional son las que más emplean a los egresados del programa, en concordancia, con la vocación investigativa del programa, por su alto número de docentes con maestría y doctorado en los grupos de investigación. Se detectó una necesidad básica de capacitación en aspectos administrativos, fruto de la cual, se está inició un programa de educación continuada con ASIMADUA, Asociación de Ingenieros de Materiales de la Universidad de Antioquia. Además, se detectaron egresados expertos en áreas específicas del conocimiento y un naciente grupo de empresarios. Como recomendaciones curriculares, se debe hacer frente a la demanda del área de beneficio de minerales con la creación de cursos de profundización o de posgrado en ese tema, a la vez de fomentar el empresarismo, la flexibilidad y el diseño, con énfasis en procesos computacionales, en los cursos de pregrado. Por otro lado, se detectaron ideas de negocios para posibles empresas tecnológicas en el área de los materiales. A la vez, se reconsidera el currículo desde la perspectiva de las necesidades de la industria

Una Aplicación con datos de sobrevivencia: Utilización de modelos de regresión parcial censurados

A central aspect in research in several scientific fields, such as engineering, medicine and economy, is the construction of models that adequately represent the data generating process for a temporal variable that gathers information regarding reliability, survival or duration. The present work was based in a methodology that extends the traditional regression models used by Cox and Stute in survival analysis, including in their specification the effect of a temporal covariable. The analysis is non-parametrically gathered. The relevant aspect of this work is the form in which the temporal variable effect on the survival variable is treated.Furthermore, the results from Cox and Stute and the Accelerated Failure Time (AFT) model become particular cases of the partial censored regression model.Uno de los aspectos centrales en muchas investigaciones en diferentes campos científicos —ingeniería, medicina y economía—, se relaciona con la construcción de modelos que representen de manera adecuada el proceso generador de datos para una variable temporal que recoge información sobre la confiabilidad, sobrevivencia o duración. El trabajo realizado en este aspecto se hizo con base en la metodología que extiende los modelos tradicionales de regresión, utilizados por Cox y Stute en el análisis de sobrevivencia, para incluir en su especificación el efecto de una covariable temporal. Tal análisis se recoge en forma no paramétrica. La parte relevante del estudio lo constituye la forma como se trata el efecto que una variable temporal ejerce sobre la variable asociada con la sobrevivencia. Además,los resultados de Cox, Stute y el modelo de tasa acelerada de falla (AFT) devienen en casos particulares del modelo de regresión parcial censurado

Una Aplicación con datos de sobrevivencia: Utilización de modelos de regresión parcial censurados

Uno de los aspectos centrales en muchas investigaciones en diferentes campos científicos —ingeniería, medicina y economía—, se relaciona con la construcción de modelos que representen de manera adecuada el proceso generador de datos para una variable temporal que recoge información sobre la confiabilidad, sobrevivencia o duración. El trabajo realizado en este aspecto se hizo con base en la metodología que extiende los modelos tradicionales de regresión, utilizados por Cox y Stute en el análisis de sobrevivencia, para incluir en su especificación el efecto de una covariable temporal. Tal análisis se recoge en forma no paramétrica. La parte relevante del estudio lo constituye la forma como se trata el efecto que una variable temporal ejerce sobre la variable asociada con la sobrevivencia. Además, los resultados de Cox, Stute y el modelo de tasa acelerada de falla (AFT) devienen en casos particulares del modelo de regresión parcial censurado

Use of the mango by-products, as source of bioactive compounds, for the preparation of edible rolls

Mango is a fruit with high nutritional value, it has a large amount of vitamins, fiber, antioxidants and other micronutrients. The mango peel and seed are considered waste, but studies show that they are a source of bioactive compounds. Therefore, the objective of this study was to develop a food product (edible rolls) based on mango pulp (Mangifera indica L.) with the addition of bioactive components (polyphenols and Vitamin C) present in the mango peel. The extraction of polyphenols was done by supercritical fluids, after vacuum drying (40ºC, 33mbar, for 7.5 hours) and cryogenic grinding of the mango peel. The yield of the extraction process was 56.67%, so it was established to add the dehydrated and ground mango husk directly to the food product. Subsequently, the formulation to produce an edible roll from mango pulp was determined, by means of a factorial design, varying the addition of ascorbic acid (0.3-0.5% w/w) and dehydrated mango peel (1- 3% w/w), having as response variables physicochemical and sensory properties. It was established as a suitable formulation: 0.5% ascorbic acid and 1% mango peel, as well as the addition of citric acid 0.5%, sugar 3.5%, maltodextrin 10%, CMC 1% and pulp 83.5%; the rolls were obtained by convective drying until to reach a moisture content less than 24% w.b. This allowed obtaining a product with appropriate quality (pH 4.39, aw 0.8275, moisture content 23.47% w.b, color parameters L * 46.9, a * 2.86, b * 37.89 and high sensory quality), besides to containing bioactive substances: vitamin C (48.38mg / 100g) and polyphenols (antioxidant capacity 63.63%).El mango es una fruta con alto valor nutricional, posee gran cantidad de vitaminas, fibra, antioxidantes y otros micronutrientes. La cáscara y la semilla del mango son consideradas residuos, pero estudios demuestran que son fuente de compuestos bioactivos. Por lo anterior, el objetivo de esta investigación fue desarrollar un producto alimentario a base de pulpa de mango Mangifera indica L., con la adición de componentes bioactivos (polifenoles y vitamina C), presentes en la cáscara. Se evaluó la extracción por fluidos supercríticos de polifenoles, posterior al secado al vacío (40ºC, 33mbar, durante 7,5horas) y molienda criogénica de la cáscara de mango. Los resultados indicaron un rendimiento del proceso de extracción de 56,67%, por lo que se estableció adicionar directamente la cáscara de mango deshidratada y molida al producto alimentario. Posteriormente, se determinó la formulación para elaborar un rollo comestible a partir de pulpa de mango, mediante un diseño factorial, variando la adición de ácido ascórbico (0,3-0,5%p/p) y cáscara de mango deshidratada (1-3%p/p), teniendo como variables de respuesta propiedades fisicoquímicas y sensoriales. Se estableció como formulación adecuada: 0,5% ácido ascórbico y 1% cáscara de mango, así como la adición de ácido cítrico 0,5%, azúcar 3,5%, maltodextrina 10%, CMC 1% y pulpa 83,5%; los rollos fueron obtenidos por secado convectivo hasta humedad de 24% b.h. Lo anterior permitió obtener un producto con calidad apropiada (pH 4,39, aw 0,8275, humedad 23,47% b.h, parámetros de color L* 46,9, a* 2,86, b* 37,89 y calidad sensorial alta), además de contener sustancias bioactivas: vitamina C (48,38mg/100g) y polifenoles (capacidad antioxidante 63,63%).Incluye referencias bibliográfica

Determinación de la fuerza de la fractura superficial y fuerza de firmeza en frutas de lulo (solanum quitoense x solanum hirtum).

Se hizo la caracterización reológica de la fruta de lulo (Solanum quitoense x Solanum hirtun) a través de la respuesta mecánica bajo ensayos de compresión unidireccional a pruebas de firmeza y fractura, de acuerdo a dos grados de madurez comercial (pintón y maduro) y tiempos de poscosecha (0, 3, 6, 9 días). Adicionalmente se determinaron propiedades físico-químicas tales como concentración de azúcares, pH y color. Las frutas fueron sometidas a ensayos de compresión unidireccional usando un analizador de textura a una velocidad de deformación de 1 mm•s. Los ensayos para la prueba de fractura se realizaron según dos sentidos de carga (longitudinal y transversal) y la prueba de firmeza se determinó en dos ángulos de incidencia. Los resultados mostraron que el comportamiento reológico de la fruta a ensayos de fractura y firmeza es altamente dependiente del tiempo transcurrido después de la cosecha de la fruta y condiciones fisiológicas (grado de madurez), situación ésta que refleja el comportamiento visco elástico y anisotrópico del producto. Los valores de la fuerza de fractura indicaron que la fruta pintona resiste mayor carga de aplastamiento con respecto al fruta madura. La fruta resiste más carga en sentido longitudinal que transversal, mostrando valores para frutas pintonas en posición longitudinal de 226 N y en posición transversal de 84,8 N, y para las frutas maduras se encontró una fuerza de fractura media en posición longitudinal de 180 N y en posición transversal de 68,5N. Para la fuerza de firmeza media (pulpa) el valor máximo para frutas maduras fue de 1,4 N, y para frutas pintonas de 1,1 N. La fuerza de firmeza máxima (epicarpio) tomó como valores máximos para las frutas maduras 14,4 N y para las frutas pintonas de 15,7N

Evolución del color de la capa de óxido formada en las aleaciones Au-25Fe y Au-24.5Fe-0.5Co

RESUMEN: Se aplica la teoría del color propuesta por Heavens (1991) para el cálculo de los espesores de las películas delgadas de magnetita, Fe3 O4 , los cuales fueron obtenidos por tratamiento térmico a 250°C de una aleación de oro (Au-24.5Fe-0.5Co). Los espectros de reflectancia obtenidos de las muestras pulidas con diferentes grados de oxidación (y de color) fueron usados para calcular los índices de refracción (real) y de extinción (imaginario) del sustrato metálico (n2 , k2 ) y de la capa de magnetita (n1 =2,42, k1 ). La forma a+bλ+cλ2 se tomó del ajuste de parámetros entre las curvas experimentales y teóricas. El ajuste de los datos resultan en desviaciones entre 2 y 10%, para los espesores en el rango de 0 nm (solo metal original) y 65 nm (color azul oscuro). Por medio de un modelo matemático siguiendo la teoría de Heavens, el espesor de cada capa ha sido predicho con alta precisión, utilizando las mediciones de reflectancia espectral. En consecuencia, proponemos que mediante el uso de esta metodología se pueden obtener fácilmente los valores de los coeficientes de extinción de las especies de óxido y, además, se pueden predecir los espesores de la capa de óxido. Los valores de espesores de la magnetita encontrados en la presente investigación están dentro del intervalo reportado en la literatura para la interferencia de primer orden en los aceros, desde el amarillo claro (~46 nm) hasta el azul (~72 nm).ABSTRACT: The colour theory proposed by Heavens in 1991 has been applied to calculate the thickness of magnetite thin layers, Fe3 O4 , which were obtained by heat treatment at 250 °C in a gold alloy (Au-24.5Fe-0.5Co). The reflectance spectra obtained from the polished samples with different oxidation (and colour) degrees were used to calculate the real part of the refraction index and the (imaginary) extinction coefficients of both the metallic substrate (n2 , k2 ) and the magnetite layer (n1 =2.42, k1 ). The a+bλ+cλ2 form was taken adjusting parameters between experimental and theoretical curves. The fitting of the data resulted in deviations between 2 and 10% for thicknesses in the range of 0 nm (only substrate) and 65 nm (dark blue colour). By means of a mathematic model and following the Heavens’ theory, the thickness of each layer has been predicted with high precision, using the spectral reflectance. Consequently, we propose that by using this methodology, the values of the extinction coefficients of the oxide species can be easily obtained, and the thicknesses of the oxide layers can be predicted. The magnetite thickness values found in this study fall into the interval reported in the literature for first-order interference in steels, from light-yellow (~46 nm) to blue (~72 nm)

Study of the influence of cobalt in the high formability of the Au-Fe system

Since ancient times, gold has been used due to its especial properties. Among those properties are the resistance to corrosion (for being noble), its high electrical and thermal conductivity, and also its conspicuous coloration. Gold has been applied in a diversity of subjects such as economy, jewelry, electronic circuits and odontology. The fascinating properties of gold are likely to improve with the preparation of alloys; among those, the Au-Fe alloys constitute some of the most studied nowadays. In this research, we present our results concerning the microstructure of the Au-Fe and Au-Fe-Co alloys. We fabricated gold based alloys with 25% (weight) Fe and then compared their structure and formability to Au-24.5Fe-0.5Co (% weight) to determine the role of cobalt in the alloy. An induction furnace with controlled atmosphere (argon) and conductor crucibles coated with zirconium silicate was used. The samples were characterized by three processes: as-cast, with heat treatment (HT) at T=900°C (1h and 3h) and as-cast centrifuged