Modelado y simulación computacional de un transductor piezoeléctrico con materiales celulares para generación de energía eléctrica

Proyecto de Graduación (Licenciatura en Ingeniería en Materiales) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ciencia e Ingeniería de los Materiales, 2024Esta tesis cumple con el objetivo ODS 7: garantizar el acceso a una energía asequible, fiable, sostenible y moderna para todas las personas. Meta b: ampliar la infraestructura y mejorar la tecnología para prestar servicios energéticos modernos y sostenibles para todos en los países en desarrollo, en particular los países menos adelantados, los pequeños Estados insulares en desarrollo y los países en desarrollo sin litoral, en consonancia con sus respectivos programas de apoyo.Este proyecto presenta una propuesta para el modelado y simulación computacional de un transductor piezoeléctrico que utiliza materiales poliméricos porosos en una arquitectura de lengüeta en voladizo, para generación de energía eléctrica. Primero se realizó una revisión del estado del arte sobre el material, la arquitectura y la modelación de ambos. Luego, se planteó una metodología con un acercamiento gradual al problema, partiendo de un estudio estacionario (S), seguido de un estudio de frecuencias naturales (EF) y, finalmente, tres estudios dependientes del tiempo (TD) sobre dos modelos de generador: piezoeléctrico continuo (PEGc) y piezoelectreto poroso (PEGp). Para los estudios TD, se diseñó una función de carga dinámica y armónica, para hacer barridos paramétricos de su magnitud y frecuencia, así como una función de desplazamiento prescrito armónico, con un barrido de su amplitud. El estudio S reveló cargas admisibles y comportamiento en flexión, mientras que el estudio EF determinó las frecuencias para los barridos paramétricos de los estudios TD, donde se determinó la respuesta electromecánica y el rendimiento eléctrico de los transductores. Se encontró que el estudio TD, con desplazamiento prescrito, es un buen abordaje para este tipo de arquitectura y que el PEGp puede ser modelado según la metodología propuesta.This project presents a proposal for the computational modelling and simulation of a piezoelectric transducer using porous polymeric materials, in a cantilever reed architecture, for generation of electric energy. First, a revision of the state of the art was conducted regarding the material, the architecture and their modelling. Then, a methodology with a gradual approach to the problem was laid out, starting with a stationary study (S), followed by an eigenfrequency study (EF) and, finally, three time-dependent studies (TD) on two generator models: continuous piezoelectric (PEGc) and porous piezoelectret (PEGp). For the TD studies, a dynamic and harmonic load function was designed to perform parametric sweeps of its magnitude and frequency, as well as a harmonic prescribed displacement function for an amplitude sweep. The S study revealed admissible loads and flexural behaviour, while the ED study determined frequencies for the parametric sweeps in TD studies, where the electromechanical response and electric performance of transducers were determined. It was found that the TD study using prescribed displacement is a good approach for this sort of architecture and that the PEGp can be modelled according to the methods proposed

Apoyo técnico en el diseño y consultoría en proyectos de geotécnica y análisis estructural en la empresa Team Ingeniería y Consultoría

RESUMEN : Team Ingeniería y Consultoría desarrolla actividades comerciales en diferentes áreas de la ingeniería civil como ferrocarriles, consultoría, gestión de riesgos y medio ambiente, urbanismo y edificaciones, industria, interventoría, energía y gestión del agua, actualmente los proyectos que se desarrollan en Colombia están relacionados principalmente con las áreas de geotécnica y análisis estructural. A su vez la oficina técnica de Colombia tiene participación en los demás proyectos que la empresa desarrolla en sus diferentes sedes de Estados Unidos, México, Ecuador, Reino Unido y España. En el presente documento se realiza una recopilación de los diferentes proyectos que durante el tiempo de las practicas académicas se tuvo participación en la empresa Team Ingeniería y consultoría, dicha participación estuvo enfocada en la asistencia técnica, y el alcance de esta fue diferente en cada proyecto, en algunos casos se limitaba a la revisión de normativa o el estado del arte, en otros proyectos se llevó a cabo el diseño completo de la estructura que se requería. A nivel geotécnico las principales actividades desarrolladas se enfocaron en el diseño y revisión de muros de contención, primero se realizaba una revisión de los reportes geotécnicos, y una vez identificados y definido los parámetros para los diseños se ejecutaba un prediseño calculado manualmente, y posterior a esto se realizaba el modelo mediante un software, para verificar la estabilidad frente al deslizamiento y vuelco de la contención, y por último la capacidad portante del suelo. Las validaciones y diseños relacionados con el área estructural tenían como finalidad la revisión a flexo-compresión de los elementos que conformaban la estructura y mediante los modelos ejecutados se obtenían los momentos flectores y cortante definitivos. En cada diseño se debía garantizar las cuantías mínimas y factores de seguridad establecidos en las normativas que regían el diseño, en el caso de Team ingeniería y consultoría se emplean la NSR 10, CCP 14, AASHTO y el Eurocódigo, la aplicación de estas estaba supeditado al lugar donde se iba a realizar la obra o los requerimientos específicos de cada proyecto

Planos de qualidade do ar em locais com episódios críticos de poluição do ar: Uma comparação

Air quality management plans are instruments used by governments to address the problem of air pollution. In the Valle de Aburrá, Colombia, there is no exception. Some factors have led to the declaration of atmospheric episodes. Unfortunately, despite all efforts, these events continue to occur. This reality demanded comparisons of the air quality plans of this region with those of other regions of the world. Three hundred seventy-four actions in the management plans of 15 cities were reviewed and compared with 58 policy measures of the corresponding plan of this valley. During the analysis, fourteen types of action groups were statistically validated and found consistent with some included in the reviewed plans. Moreover, a discriminant analysis yielded similar and non-matching sets of measures. In general terms, the study found a significant level of similarity among action plans.Los planes de gestión de calidad del aire son instrumentos que utilizan los gobiernos para abordar el problema de contaminación atmosférica; el caso del Valle de Aburrá (Colombia) no es la excepción, allí confluyen factores que han conllevado a la declaratoria periódica de episodios atmosféricos y, pese a los esfuerzos, estos eventos continúan presentándose. Este panorama motivó a comparar los planes de calidad del aire de esta región con los de otras regiones del mundo. Se revisaron 374 medidas en los planes de gestión de 15 ciudades, para ser comparadas con las 58 medidas del plan de este valle. Se validaron 14 grupos de tipologías de acciones y se las encontró consistentes estadísticamente; además, un análisis discriminante arrojó conjuntos de medidas similares y no coincidentes. Se evidenció un nivel importante de similitud entre los planesOs planos de gestão da qualidade do ar são instrumentos utilizados pelos governos para enfrentar o problema da poluição do ar, no Valle de Aburrá a Colômbia não é exceção, ali convergem fatores que levaram à declaração periódica de episódios atmosféricos, apesar dos esforços, esses eventos continuam ocorrendo . Este panorama motivou a comparação dos planos de qualidade do ar desta região, com os de outras regiões do mundo. Foram revisadas 374 medidas dos planos de manejo de 15 municípios, para serem comparadas com as 58 medidas do plano deste vale. 14 grupos de tipologias de ação foram estatisticamente válidos e consistentes, e uma análise discriminante retornou conjuntos de medidas semelhantes e não correspondentes. Evidenciou-se um importante nível de similaridade entre os planos

Evaluation of the pyrolysis and co-pyrolysis process of palm shell and waste tyres in a CO2 atmosphere

In this manuscript, the effect of various mixture proportions of a lignocellulosic material (palm shell) and waste tyres (a material not easily degraded in natural environmental conditions) subjected to a thermochemical process known as pyrolysis, on the distribution of the different fractions of the reaction products, was analyzed. The mixtures consisted of 20%-80%, 50%-50% and 80%-20% of palm shell and used tyre respectively, which were subjected to a co-pyrolysis, a simultaneous thermochemical decomposition of two biomass sources, and the resulting liquid and solid fractions were characterized. The experiments were carried out using a 0.5 mm-particle size under 500 °C for each pyrolysis run. The raw materials are characterized by proximate and elemental analysis, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) in addition to Thermogravimetric Analysis (TGA). Solid and liquid products were also characterized by FTIR, and their calorific value was also determined. The distribution of fractions was made by weight difference between the fractions and the mass fed. The pyrolysis run that obtained the best properties was the mixture of 80% waste tyres and 20% palm shells with a calorific value of 21,117 kJ/kg, obtaining three types of products with the following mass proportions: solid 23.5%, liquid 18.6% and gas 57.9%. It can be concluded that the solid product obtained has a great energy potential, superior than that of dry wood, which is 19,000 kJ/kg

Design and construction of tank-chassis and lifting structure for centrifugal pump HL260 M powered by a Diesel Engine

This article deals with the design, simulation and construction of a fuel storage tank-chassis and a lifting system coupled as a single unit to a Cummins QSK19 engine driven HL260m pump that can guarantee an operating autonomy of up to 12 continuous hours and can be transported to different locations by means of lifting systems. For the mechanical design the recommendations of the American Institute of Steel Construction (AISC) and the application of the failure criteria for Von Mises ductile materials or Maximum Energy Distortion were used. For the dimensioning of the storage tank, the average consumption stipulated by the manufacturer was used and the simulations were performed with SolidWorks®. A functional and safe system that can be used in on-site applications was achieved

Sistema de Gestión de Seguridad y Salud en el Trabajo en la Penitenciaria de Mediana Seguridad La Esperanza de Guaduas Cundinamarca

No aplicaEl proyecto tiene como fin mostrar, principalmente la necesidad de implementar el Sistema de Gestión de Salud y Seguridad en el Trabajo - SG-SST, como el control efectivo de amenazas y riesgos en cada puesto de servicio de la Penitenciaria de Mediana Seguridad La Esperanza de Guaduas Cundinamarca - PMSLEGU. Además, busca concientizar tanto a funcionarios del penal, como a colaboradores y a la misma poblacion privada de la libertad – PPL, en temas como la prevención de enfermedades laborales y accidentes de trabajo, además de realizar la ejecución de un sistema como es la metodología Planear – Hacer – Verificar - Actuar - PHVA, como herramienta recomendada en la implementación de Sistema de Gestión. Con este proyecto, y a través de los diferentes talleres dirigidos a las personas privadas de la libertad – PPL, que se encuentran redimiendo su condena en el Sector de proyectos productivos tales como: Plan Integral de Gestión Ambiental – PIGA, Asadero, Panadería, Expendio y Rancho; se logra identificar los diferentes riesgos laborales, aplicando estrategias que ayudaron a mitigarlos. Para el cumplimiento de este objetivo, se hizo uso de la GTC 45, el decreto 1072 de 2015 y la resolución 0312 de 2019, Con el fin de que las PPL que trabajan en las diferentes ordenes de redención, cuenten con unas condiciones óptimas de seguridad laboral.No aplic

Lesiones por accidentes de tránsito en una institución de salud en el municipio de Pereira entre los años 2014-2017

Los accidentes de tránsito se han convertido en un importante problema de salud pública debido a su alta morbimortalidad. La tendencia en lesiones y muerte por accidentes de tránsito, se encuentra en niveles alarmante en países como Colombia. Objetivo: Caracterizar epidemiológicamente las lesiones por accidentes de tránsito reportados en personas atendidas en una institución de salud en el municipio de Pereira entre 2014 y 2017. Materiales y métodos: Estudio descriptivo y transversal basado en fuentes secundarias según características sociodemográficas, epidemiológicas y clínicas de los accidentes de tránsito atendidos en una entidad de salud del municipio de Pereira, durante el período comprendido entre los años 2014 a 2017. Resultados: Se analizaron 460 casos en el periodo estudiado (64,1%) en hombres. El motociclista representó el 44,3% de las víctimas. El 64,3% sufrieron contusiones, seguido del 20,9% de fracturas, el 53% de las lesiones se presentaron en miembros superiores e inferiores. Conclusiones: Existió un incremento significativo de las lesiones ocasionadas por accidentes de tránsito, producidas por motociclistas y peatones, asociadas a la impericia del conductor y la distracción del peatón, el cual desencadenó en contusiones y fracturas y aumento de la carga de la enfermedad

Field Survey of Cucumber mosaic virus Subgroups I and II in Crop Plants in Costa Rica

copyright 2001 American Phytopathology Society Journals. Datos y artículo incluido por Lisela Moreira Carmona, responsable de depósitos de publicaciones del área de Patógenos y Plagas del CIBCMLeaf samples were collected from cucurbit and solanaceous crop plants and Musa spp. in 28 locations in five provinces of Costa Rica during the period from January to October 1996. Sampling sites were selected in dry, humid, and moist tropical regions ranging in altitude from 50 to 2,100 m above sea level. RNA-enriched total nucleic acid solutions were spotted onto nylon membranes and hybridized to RNA probes specific for Cucumber mosaic virus (CMV) subgroups I or II. The presence of CMV was confirmed in 13 crops in 23 of the 28 sampling sites. CMV subgroup I was found to predominate in Costa Rica. CMV subgroup II was detected in the Atlantic region only, and in only 1 out of 113 CMV-positive samples.Universidad de Costa Rica/[801-94-905]/UCR/Costa RicaUnited States Agency for International Development/[HRN-5600-G-00-2013-00]/USAD/Costa RicaUniversidad de Costa Rica/[801-95-583]/UCR/Costa RicaUCR::Vicerrectoría de Investigación::Unidades de Investigación::Ciencias Básicas::Centro de Investigación en Biología Celular y Molecular (CIBCM

Doce miradas del conflicto colombiano

Esta publicación es uno de los resultados de la concesión al Instituto de estudios internacionales y europeos Francisco de Vitoria de la Universidad Carlos III del proyecto Difusión y aplicación del Derecho internacional humanitario en Colombia, del que ha sido Investigador Principal el Prof. Carlos R. Fernández Liesa.Este libro es el resultado del proyecto de investigación Difusión y aplicación del Derecho internacional humanitario en Colombia, de la convocatoria CAP de la Agencia española de cooperación internacional (2012-2103) adscrito al Instituto de estudios internacionales y europeos Francisco de Vitoria de la Universidad Carlos III de Madrid. Esta edición ha contado con el apoyo de la Cátedra Iberoamericana Santander y de la Cátedra Mario Villarroel de Derecho internacional humanitario y de derechos humanos.Dirección de la colección, Carlos R. Fernández Liesa y Montserrat Huguet SantosEn este volumen de doce contribuciones hay cuatro de españoles, tres catedráticos de Derecho internacional (Manuel Pérez González, Antonio Pigrau y Carlos R. Fernández Liesa) y un Magistrado del Tribunal Supremo, general togado, Fernando Pignatelli. Por parte colombiana han realizado seis ponencias a cargo de profesores de Uninorte (Gabriel Orozco, Rosemary Suárez, José Luis Ramos, Roberto González Arana, Luis Fernando Trejos, Pedro Montero, Cecilia Giovanneti Lugo, Jessyka Manotas e Ivonne Molinero) y dos a cargo de importantes expertos. De un lado, Armando Borrero, profesor y antiguo Consejero de Seguridad Nacional de Colombia y, de otra, Saúl Ramírez Quesada, Presidente del Colegio de abogados de ColombiaPalabras previas / Carlos R. Fernández Liesa. -- Impacto Humanitario de la violencia armada en Colombia / Gabriel Orozco y Rosmery Suárez. -- Impacto del conflicto armado en el desempeño económico de las regiones: el caso del Caribe colombiano / José L. Ramos R. -- Derecho internacional humanitario y derechos humanos. Reflexiones sobre el conflicto colombiano / Carlos R. Fernández Liesa. -- Tipos de conflictos y aplicación del derecho internacional humanitario, con especial referencia a los conflictos armados internacionales / Manuel Pérez González. -- La crisis del derecho en los conflictos armados confusos y desregulados / Armando Borrero Mansilla. -- Nuevas perspectivas del conflicto armado colombiano / Roberto González Arana. -- La diplomacia insurgente. Otra forma de internacionalización del conflicto armado colombiano: el caso de las FARC-EP / Luis Fernando Trejos Rosero. -- La aplicación del derecho internacional humanitario en Colombia / Saúl Ramírez Quesada. -- Derechos de las víctimas en el tránsito hacia la normalización judicial (la verdad, la justicia, la reparación y las garantías de no repetición) / Pedro Montero Linares. -- La mujer y su doble condición: víctima de los conflictos internos y protagonista en los procesos de justicia transicional. El caso de Colombia / Cecilia Giovannetti Lugo, Jessyka Manota Muñoz e Ivonne Molinares Guerrero. -- El sistema de eficacia del derecho internacional humanitario, en especial la protección penal de las víctimas en los conflictos armados internos / Fernando Pignatelli y Meca. -- Colombia: la investigación pendiente de la Corte Penal Internacional / Antoni Pigrau

Incidence of confusional syndrome (delirium) in a Latin American university hospital

Introducción: Poco se conoce acerca de la incidencia del delirio en pacientes hospitalizados en diferentes servicios de hospitales universitarios en Latinoamérica y de los subtipos que se presentan. Objetivo: Determinar la incidencia del delirio, la frecuencia de los subtipos motores y los factores asociados en pacientes hospitalizados en diferentes servicios de un hospital universitario en Bogotá, Colombia. Métodos: Se dio seguimiento a una cohorte de pacientes mayores de 18 años hospitalizados en los servicios de Medicina Interna, Geriatría, Cuidado Intensivo, Cirugía General y Ortopedia de un hospital universitario entre enero y junio de 2018. Para identificar la presencia de delirio, se utilizó la escala CAM (Confusion Assessment Method) y la CAM-ICU si el paciente presentaba disminución de las capacidades de comunicación. El subtipo de delirio se caracterizó utilizando la escala RASS (Richmond Agitation and Sedation Scale). Los pacientes fueron valorados el día de ingreso y luego cada 2 días hasta su alta hospitalaria. Se derivó a los pacientes en quienes se identificó delirio para tratamiento especializado interdisciplinario intrainstitucional. Resultados: Se evaluó a 531 pacientes que ingresaron durante ese periodo a los servicios mencionados. La incidencia global del delirio fue del 12% (IC95%, 0,3-14,8). En orden descendiente, el 31,8% de los pacientes hospitalizados en el servicio de Geriatría, el 15,6% en Cuidado Intensivo, el 8,7% en Medicina Interna, el 5,1% en Ortopedia y el 3,9% en Cirugía. El subtipo motor más frecuente fue el mixto (60,9%), seguido por el normoactivo (34,4%) y el hipoactivo (4,7%). Los factores asociados con la incidencia del delirio fueron la edad (RR ajustada = 1,07; IC95%, 1,05-1,09), la presencia de 4 o más comorbilidades (RR ajustada = 2,04; IC95%, 1,31-3,20) y la hospitalización en Cuidado Intensivo (RR ajustada = 2,02; IC95%, 1,22-3,35). Conclusiones: La incidencia del delirio es heterogénea en los diferentes servicios del hospital universitario. La mayor incidencia se presentó en pacientes ingresados en el servicio de Geriatría; el subtipo más frecuente fue el mixto y los principales factores asociados fueron la edad, la presencia de 4 o más comorbilidades y la hospitalización en Cuidado Intensivo.Q3Pacientes con delirioBackground: Little is known about the incidence of delirium and its subtypes in patients admitted to different departments of university hospitals in Latin America. Objective: To determine the incidence of delirium and the frequency of its subtypes, as well as its associated factors, in patients admitted to different departments of a university hospital in Bogotá, Colombia. Methods: A cohort of patients over 18 years of age admitted to the internal medicine (IM), geriatrics (GU), general surgery (GSU), orthopaedics (OU) and intensive care unit (ICU) services of a university hospital was followed up between January and June 2018. To detect the presence of delirium, we used the CAM (Confusion Assessment Method) and the CAM-ICU if the patient had decreased communication skills. The delirium subtype was characterised using the RASS (Richmond Agitation and Sedation Scale). Patients were assessed on their admission date and then every two days until discharged from the hospital. Those in whom delirium was identified were referred for specialised intra-institutional interdisciplinary management. Results: A total of 531 patients admitted during the period were assessed. The overall incidence of delirium was 12% (95% CI, 0.3-14.8). They represented 31.8% of patients in the GU, 15.6% in the ICU, 8.7% in IM, 5.1% in the OU, and 3.9% in the GSU. The most frequent clinical display was the mixed subtype, at 60.9%, followed by the normoactive subtype (34.4%) and the hypoactive subtype (4.7%). The factors most associated with delirium were age (adjusted RR = 1.07; 95% CI, 1.05-1.09), the presence of four or more comorbidities (adjusted RR = 2.04; 95% CI, 1.31-3.20), and being a patient in the ICU (adjusted RR = 2.02; 95% CI, 1.22-3.35). Conclusions: The incidence of delirium is heterogeneous in the different departments of the university hospital. The highest incidence occurred in patients that were admitted to the GU. The mixed subtype was the most frequent one, and the main associated factors were age, the presence of four or more comorbidities, and being an ICU patient.https://orcid.org/0000-0001-6119-7060https://orcid.org/0000-0002-1430-1336https://orcid.org/0000-0002-1982-6799https://orcid.org/0000-0002-0477-1908https://orcid.org/0000-0002-3019-0293https://orcid.org/0000-0002-9013-5384Revista Nacional - IndexadaBN