Pub Date : 2022-04-01DOI: 10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.013
Armando Mares Castro, Jorge Domínguez Domínguez
En este artículo se presenta una metodología estadística para analizar el desempeño en un proceso de división de rollos de EVA. En este caso, se presentan datos que no tienen una distribución de probabilidad normal. Dada esta situación, se realiza un análisis comparativo para evaluar la eficiencia de los métodos de pruebas de bondad de ajuste, transformación de Box-Cox, Transformación de Johnson y el método de Clements. La información se obtiene a partir de los periodos antes y después de implementar un rodillo especial en la máquina de división, con la finalidad de reducir la variación en los rollos de EVA en tres espesores diferentes, siendo un caso de aplicación original en la literatura sobre procesos de manufactura. La investigación nos ha permitido proponer alternativas para mejorar el proceso dado que los datos tienen un coeficiente de curtosis muy grande.
{"title":"Evaluación estadística de índices de desempeño para el proceso de división de rollos de EVA","authors":"Armando Mares Castro, Jorge Domínguez Domínguez","doi":"10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.013","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.013","url":null,"abstract":"En este artículo se presenta una metodología estadística para analizar el desempeño en un proceso de división de rollos de EVA. En este caso, se presentan datos que no tienen una distribución de probabilidad normal. Dada esta situación, se realiza un análisis comparativo para evaluar la eficiencia de los métodos de pruebas de bondad de ajuste, transformación de Box-Cox, Transformación de Johnson y el método de Clements. La información se obtiene a partir de los periodos antes y después de implementar un rodillo especial en la máquina de división, con la finalidad de reducir la variación en los rollos de EVA en tres espesores diferentes, siendo un caso de aplicación original en la literatura sobre procesos de manufactura. La investigación nos ha permitido proponer alternativas para mejorar el proceso dado que los datos tienen un coeficiente de curtosis muy grande.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"44116693","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-04-01DOI: 10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.011
Sherly Joanna Pool Blanco, Mauricio Gamboa Marrufo, K. Hincz, Cristian Joel Domínguez Sandoval
The use of textile membranes in architecture and civil engineering has increased rapidly in the last decades. Membrane structures are lightweight, economic structures with unique shapes. At the same time, their structural analysis is particular compared to the analysis of conventional structures. The form-finding procedure, the large displacements of the structures, and the special properties of the composite material all require unique tools. The wind analysis of membrane structures is one of the most challenging parts of the design because the design codes do not provide the pressure coefficients of the doubly curved shapes of membrane structures. The main scope of the present research was to determine the mean pressure coefficient fields over an inflated membrane structure by wind tunnel experiments. The structure, composed of six inflated circular arches, was analyzed with and without end-walls for three wind directions. The equilibrium shape of the inflated structure was determined with the Dynamic Relaxation Method. During the numerical form-finding procedure, the orthotropic behavior of the membrane material and the warp and fill directions of the textile fibers were also considered. Based on the numerically determined equilibrium shape of the inflated structure, a model was made using a 3D printer. The flow around the model according to three wind directions was analyzed in an open-circuit wind tunnel. The pressures were measured in 102 external and 102 internal points of the inflated arches and 27 points on each end-wall. In this paper, the experimentally determined pressure coefficient fields for different wind directions are presented and compared for the open (without end-walls) and closed (with endwalls) cases. The thoroughly introduced experimental results can be used during the structural analysis of future inflated structures with similar shapes.
{"title":"Wind tunnel tests of an inflated membrane structure. Two study cases: with and without end-walls","authors":"Sherly Joanna Pool Blanco, Mauricio Gamboa Marrufo, K. Hincz, Cristian Joel Domínguez Sandoval","doi":"10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.011","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.011","url":null,"abstract":"The use of textile membranes in architecture and civil engineering has increased rapidly in the last decades. Membrane structures are lightweight, economic structures with unique shapes. At the same time, their structural analysis is particular compared to the analysis of conventional structures. The form-finding procedure, the large displacements of the structures, and the special properties of the composite material all require unique tools. The wind analysis of membrane structures is one of the most challenging parts of the design because the design codes do not provide the pressure coefficients of the doubly curved shapes of membrane structures.\u0000The main scope of the present research was to determine the mean pressure coefficient fields over an inflated membrane structure by wind tunnel experiments. The structure, composed of six inflated circular arches, was analyzed with and without end-walls for three wind directions. The equilibrium shape of the inflated structure was determined with the Dynamic Relaxation Method. During the numerical form-finding procedure, the orthotropic behavior of the membrane material and the warp and fill directions of the textile fibers were also considered. Based on the numerically determined equilibrium shape of the inflated structure, a model was made using a 3D printer. The flow around the model according to three wind directions was analyzed in an open-circuit wind tunnel. The pressures were measured in 102 external and 102 internal points of the inflated arches and 27 points on each end-wall. In this paper, the experimentally determined pressure coefficient fields for different wind directions are presented and compared for the open (without end-walls) and closed (with endwalls) cases. The thoroughly introduced experimental results can be used during the structural analysis of future inflated structures with similar shapes.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"43981969","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-04-01DOI: 10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.015
Iliané Méndez Herrada, María de la Luz Pérez Rea
La deformación volumétrica es un parámetro fundamental para el cálculo de los asentamientos de ciertos y determinados tipos de suelos dentro de un estudio geotécnico, particularmente de los suelos arcillosos y con grandes potenciales de expansión. En este trabajo se pretende encontrar una metodología que nos permita llegar a este valor con la menor cantidad de ensayes posibles, pero manteniendo su efectividad y precisión. Para tal propósito se estaría empleando un modelo constitutivo elastoplástico desarrollado por Verdín Montes. Debido a que este modelo es solo aplicable a suelos arcillosos o con un alto contenido de finos, la metodología también queda condicionada a este tipo de suelos, por lo que previamente se debe contar con la información de su clasificación. La implementación de un modelo para suelos no saturados en el cual la variable de esfuerzo efectivo permita simplificar las ecuaciones constitutivas, representa la unificación de todas las teorías de mecánicas de suelos en una sola ecuación. Es por ello que este modelo ofrece grandes ventajas ante las deformaciones que presentan los suelos expansivos. Para encontrar la deformación volumétrica se deben realizar ordenadamente las siguientes pruebas: Cálculo de succión, grado de saturación y elaboración de la Curva de Retención Agua-Suelo, cálculo de la relación de vacíos inicial y máxima, determinación de los parámetros generales k y l, cálculo de la relación de vacíos mínima, cálculo de los esfuerzos efectivos mediante la ecuación planteada en este artículo, cálculo de la densidad relativa, cálculo del índice de expansión y el índice de expansión-colapso, y por último la determinación de la deformación volumétrica mediante la ecuación descrita
{"title":"Metodología para encontrar la deformación volumétrica de un suelo expansivo y parcialmente saturado con la menor cantidad de ensayes posible","authors":"Iliané Méndez Herrada, María de la Luz Pérez Rea","doi":"10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.015","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.015","url":null,"abstract":"La deformación volumétrica es un parámetro fundamental para el cálculo de los asentamientos de ciertos y determinados tipos de suelos dentro de un estudio geotécnico, particularmente de los suelos arcillosos y con grandes potenciales de expansión. En este trabajo se pretende encontrar una metodología que nos permita llegar a este valor con la menor cantidad de ensayes posibles, pero manteniendo su efectividad y precisión. Para tal propósito se estaría empleando un modelo constitutivo elastoplástico desarrollado por Verdín Montes. Debido a que este modelo es solo aplicable a suelos arcillosos o con un alto contenido de finos, la metodología también queda condicionada a este tipo de suelos, por lo que previamente se debe contar con la información de su clasificación. La implementación de un modelo para suelos no saturados en el cual la variable de esfuerzo efectivo permita simplificar las ecuaciones constitutivas, representa la unificación de todas las teorías de mecánicas de suelos en una sola ecuación. Es por ello que este modelo ofrece grandes ventajas ante las deformaciones que presentan los suelos expansivos. Para encontrar la deformación volumétrica se deben realizar ordenadamente las siguientes pruebas: Cálculo de succión, grado de saturación y elaboración de la Curva de Retención Agua-Suelo, cálculo de la relación de vacíos inicial y máxima, determinación de los parámetros generales k y l, cálculo de la relación de vacíos mínima, cálculo de los esfuerzos efectivos mediante la ecuación planteada en este artículo, cálculo de la densidad relativa, cálculo del índice de expansión y el índice de expansión-colapso, y por último la determinación de la deformación volumétrica mediante la ecuación descrita","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"48700253","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-04-01DOI: 10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.016
Adriana Palma Nava, Ivonne Pavón Ibarra, Ramón Domínguez Mora, Rafael Bernardo Carmona Paredes
El método APLIS es una herramienta que permite estimar la tasa media de recarga anual en acuíferos carbonatados, procedente de la infiltración de las precipitaciones en los acuíferos. La tasa es expresada como porcentaje de la precipitación, a partir de las siguientes variables: Altitud (A), Pendiente (P), Litología (L), áreas de absorción-Infiltración preferencial (I) y Suelo (S). Para cada variable se han asignado categorías o intervalos, estableciendo un valor entre 1 (mínima influencia en la recarga) y 10 (máxima influencia) y se han almacenado en un Sistema de Información Geográfica (SIG). Esto permite la superposición en el SIG de las capas de información correspondientes a las variables para calcular la tasa de recarga mediante la ecuación R = (A + P + 3·L + 2·I + S) / 0.9 y obtener la distribución espacial de la misma.
APLIS方法是一种工具，可以估计碳酸含水层的年平均补给率，这是由于降水渗入含水层造成的。表达率是降水中所占百分比从以下变量:(a)、耳环(P),高度优惠absorción-Infiltración岩性(L)、(I)和土壤(S)。每个变量分配了类别或间隔之间建立一个价值1(最低影响充电)和10(最大影响力)存储在一个地理信息系统(gis)。这允许在gis中叠加变量对应的信息层，通过方程R = (a + P + 3·L + 2·I + S) / 0.9计算补给率，并获得其空间分布。
{"title":"Estimación de la recarga natural en la Cuenca de México mediante la aplicación del método APLIS","authors":"Adriana Palma Nava, Ivonne Pavón Ibarra, Ramón Domínguez Mora, Rafael Bernardo Carmona Paredes","doi":"10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.016","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.016","url":null,"abstract":"El método APLIS es una herramienta que permite estimar la tasa media de recarga anual en acuíferos carbonatados, procedente de la infiltración de las precipitaciones en los acuíferos. La tasa es expresada como porcentaje de la precipitación, a partir de las siguientes variables: Altitud (A), Pendiente (P), Litología (L), áreas de absorción-Infiltración preferencial (I) y Suelo (S). Para cada variable se han asignado categorías o intervalos, estableciendo un valor entre 1 (mínima influencia en la recarga) y 10 (máxima influencia) y se han almacenado en un Sistema de Información Geográfica (SIG). Esto permite la superposición en el SIG de las capas de información correspondientes a las variables para calcular la tasa de recarga mediante la ecuación R = (A + P + 3·L + 2·I + S) / 0.9 y obtener la distribución espacial de la misma.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"47110833","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-04-01DOI: 10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.014
Julio César Rincón Martínez, Carmen García Gómez, Marcos Eduardo González Trevizo
Los estudios sobre confort térmico desarrollados bajo las bases metodológicas del enfoque adaptativo, advierten una dependencia importante de la sensación térmica de los sujetos respecto a las condiciones climáticas exteriores del lugar habitado. Las condiciones adversas del ambiente térmico pueden influir negativamente en el bienestar, la eficiencia y el confort de los sujetos, lo que deriva en la subutilización de los espacios cuyas condiciones higrotérmicas son inapropiadas para la actividad para la que fueron construidos. El objetivo de este trabajo consiste en estimar el rango de confort higrotérmico para espacios exteriores en dos bioclimas representativamente extremos en México: Cálido-húmedo y Semifrío-seco. El primero presenta una temperatura media anual de 26.2 °C y una precipitación total anual de 1,094.8 mm, mientras que el segundo, una de 17.3 °C y una de 217.3 mm, respectivamente. Los estudios son de tipo correlacional y fueron analizados con 605 evaluaciones y el registro simultáneo de la temperatura, la humedad relativa y la velocidad de viento, durante el periodo cálido. Los cuestionarios aplicados se diseñaron con base en la ISO 10551 y la ANSI/ASHRAE 55; asimismo, los instrumentos de medición física se establecieron a partir de la ISO 7726. Los datos recabados fueron procesados estadísticamente con el método de Medias por Intervalos de Sensación Térmica. El rango de confort higrotérmico estimado para el bioclima Cálido-húmedo fue de 21.8 °C a 34.9 °C para la temperatura y de 38.3 % a 85.8 % para la humedad relativa, mientras que para el Semifrío-seco fue de 19.4 °C a 25.0 °C y de 54.2 % a 84.0 %, respectivamente. Estas estimaciones responden a la adaptación que las personas presentan con su ambiente inmediato, a razón de las condiciones climáticas locales de cada lugar y el periodo de evaluación estudiado.
{"title":"Estimación del rango de confort higrotérmico para exteriores en dos bioclimas extremos de México","authors":"Julio César Rincón Martínez, Carmen García Gómez, Marcos Eduardo González Trevizo","doi":"10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.014","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.014","url":null,"abstract":"Los estudios sobre confort térmico desarrollados bajo las bases metodológicas del enfoque adaptativo, advierten una dependencia importante de la sensación térmica de los sujetos respecto a las condiciones climáticas exteriores del lugar habitado. Las condiciones adversas del ambiente térmico pueden influir negativamente en el bienestar, la eficiencia y el confort de los sujetos, lo que deriva en la subutilización de los espacios cuyas condiciones higrotérmicas son inapropiadas para la actividad para la que fueron construidos. El objetivo de este trabajo consiste en estimar el rango de confort higrotérmico para espacios exteriores en dos bioclimas representativamente extremos en México: Cálido-húmedo y Semifrío-seco. El primero presenta una temperatura media anual de 26.2 °C y una precipitación total anual de 1,094.8 mm, mientras que el segundo, una de 17.3 °C y una de 217.3 mm, respectivamente. Los estudios son de tipo correlacional y fueron analizados con 605 evaluaciones y el registro simultáneo de la temperatura, la humedad relativa y la velocidad de viento, durante el periodo cálido. Los cuestionarios aplicados se diseñaron con base en la ISO 10551 y la ANSI/ASHRAE 55; asimismo, los instrumentos de medición física se establecieron a partir de la ISO 7726. Los datos recabados fueron procesados estadísticamente con el método de Medias por Intervalos de Sensación Térmica. El rango de confort higrotérmico estimado para el bioclima Cálido-húmedo fue de 21.8 °C a 34.9 °C para la temperatura y de 38.3 % a 85.8 % para la humedad relativa, mientras que para el Semifrío-seco fue de 19.4 °C a 25.0 °C y de 54.2 % a 84.0 %, respectivamente. Estas estimaciones responden a la adaptación que las personas presentan con su ambiente inmediato, a razón de las condiciones climáticas locales de cada lugar y el periodo de evaluación estudiado.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"47585008","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-04-01DOI: 10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.012
Jesús Gabino Puente Córdova, Claudia Lizeth Hernández Ramírez, M. E. Reyes Melo, Flor Yanhira Rentería Baltiérrez, Isaac Yair Miranda Valdez
La carboximetil celulosa CMC es un polímero biocompatible cuyo proceso de síntesis consiste en modificar la macroestructura de las cadenas poliméricas de celulosa. Este derivado de celulosa se utiliza tradicionalmente tanto en la industria de alimentos como la farmacéutica. La optimización de estas aplicaciones se relaciona de manera directa con la comprensión y manipulación de la reología de las soluciones acuosas de la CMC. En este trabajo se estudiaron soluciones de CMC de diferente concentración mediante la interpretación de sus curvas experimentales de viscosidad en función de la tasa de corte, del nivel de concentración, y de la temperatura. Las curvas experimentales de viscosidad para las soluciones estudiadas mostraron un comportamiento reológico del tipo pseudoplástico que es menos evidente para las soluciones más diluidas. Se identificó que la viscosidad de las soluciones aumenta con el incremento de su concentración, pero disminuye con el incremento de la temperatura. Los resultados experimentales se ajustaron al modelo de Ostwald o ley de la potencia y al modelo de Cross, mostrando ambos modelos una buena correlación, pero presentan discrepancias con las curvas experimentales a tasas de corte inferiores a 200 s-1. Finalmente, se proponen dos modelos empíricos, que son una extensión del modelo de Ostwald, uno para predecir la magnitud de la viscosidad en función de la tasa de corte y la concentración de CMC, y otro que describe la viscosidad en función de la temperatura y la tasa de corte. Estos resultados constituyen una metodología sistemática para la evaluación de soluciones poliméricas de la CMC y derivados de celulosa.
{"title":"Estudio reológico de soluciones poliméricas de carboximetil celulosa","authors":"Jesús Gabino Puente Córdova, Claudia Lizeth Hernández Ramírez, M. E. Reyes Melo, Flor Yanhira Rentería Baltiérrez, Isaac Yair Miranda Valdez","doi":"10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.012","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.012","url":null,"abstract":"La carboximetil celulosa CMC es un polímero biocompatible cuyo proceso de síntesis consiste en modificar la macroestructura de las cadenas poliméricas de celulosa. Este derivado de celulosa se utiliza tradicionalmente tanto en la industria de alimentos como la farmacéutica. La optimización de estas aplicaciones se relaciona de manera directa con la comprensión y manipulación de la reología de las soluciones acuosas de la CMC. En este trabajo se estudiaron soluciones de CMC de diferente concentración mediante la interpretación de sus curvas experimentales de viscosidad en función de la tasa de corte, del nivel de concentración, y de la temperatura. Las curvas experimentales de viscosidad para las soluciones estudiadas mostraron un comportamiento reológico del tipo pseudoplástico que es menos evidente para las soluciones más diluidas. Se identificó que la viscosidad de las soluciones aumenta con el incremento de su concentración, pero disminuye con el incremento de la temperatura. Los resultados experimentales se ajustaron al modelo de Ostwald o ley de la potencia y al modelo de Cross, mostrando ambos modelos una buena correlación, pero presentan discrepancias con las curvas experimentales a tasas de corte inferiores a 200 s-1. Finalmente, se proponen dos modelos empíricos, que son una extensión del modelo de Ostwald, uno para predecir la magnitud de la viscosidad en función de la tasa de corte y la concentración de CMC, y otro que describe la viscosidad en función de la temperatura y la tasa de corte. Estos resultados constituyen una metodología sistemática para la evaluación de soluciones poliméricas de la CMC y derivados de celulosa.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"45778161","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-04-01DOI: 10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.009
Andrea Estrada Maya, B. Weber
En la industria tequilera el principal residuo generado es el bagazo de agave, el cual puede aumentar el potencial de producción de biogás si se somete al pretratamiento de explosión de vapor, un método frecuentemente recomendado para modificar biomasa lignocelulósica. En este trabajo de investigación se evaluara la producción de biogás y bioetanol utilizando bagazo de agave sometido a los pretratamientos de explosión de vapor y una subsecuente hidrolisis enzimática. La explosión de vapor se realizó con una presión absoluta de 0.98 MPa originando una temperatura de 179 °C con una duración de 24 minutos. La hidrolisis enzimática se realizó a la fracción solida resultante de la explosión de vapor. La producción de biogás a partir de las dos fracciones líquidas obtenidas fue de 526 mLN gDQO-1, (explosión de vapor) y 506 mLN gDQO-1, (hidrólisis enzimática) con una concentración de metano de 53 ± 2%. En relación al balance energético se logra concentrar 19.2% del contenido energético del bagazo de agave por la conversión a biogás debido a una amplia flexibilidad en el sustrato por digerir. La alternativa con fermentación alcohólica del hidrolizado enzimático restringido a fermentar sólo hexosas resulta en un rendimiento de 14% menos. Ambas vías se consideran como una medida para un manejo más sustentable de este residuo.
在龙舌兰酒工业中，产生的主要残留物是龙舌兰蔗渣，如果进行蒸汽爆破预处理，可能会增加沼气的生产潜力，这是一种经常推荐的改性木质纤维素生物质的方法。这项研究工作评估了使用龙舌兰蔗渣进行蒸汽爆破预处理和随后的酶水解生产沼气和生物乙醇的情况。蒸汽爆炸是在0.98 MPa的绝对压力下进行的，温度为179°C，持续24分钟。酶解是对蒸汽爆炸产生的固体部分进行的。获得的两种液体馏分的沼气产量为526 mLN GDQO-1（蒸汽爆炸）和506 mLN GDQO-1（酶水解），甲烷浓度为53±2%。在能量平衡方面，由于待消化基质的广泛灵活性，通过转化为沼气，龙舌兰渣的能量含量集中在19.2%。酶解液的酒精发酵替代品仅限于发酵己糖，产量下降14%。这两种途径都被认为是对这种废物进行更可持续管理的一项措施。
{"title":"Biogás y bioetanol a partir de bagazo de agave sometido a explosión de vapor e hidrólisis enzimática","authors":"Andrea Estrada Maya, B. Weber","doi":"10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.009","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.009","url":null,"abstract":"En la industria tequilera el principal residuo generado es el bagazo de agave, el cual puede aumentar el potencial de producción de biogás si se somete al pretratamiento de explosión de vapor, un método frecuentemente recomendado para modificar biomasa lignocelulósica. En este trabajo de investigación se evaluara la producción de biogás y bioetanol utilizando bagazo de agave sometido a los pretratamientos de explosión de vapor y una subsecuente hidrolisis enzimática. La explosión de vapor se realizó con una presión absoluta de 0.98 MPa originando una temperatura de 179 °C con una duración de 24 minutos. La hidrolisis enzimática se realizó a la fracción solida resultante de la explosión de vapor. La producción de biogás a partir de las dos fracciones líquidas obtenidas fue de 526 mLN gDQO-1, (explosión de vapor) y 506 mLN gDQO-1, (hidrólisis enzimática) con una concentración de metano de 53 ± 2%. En relación al balance energético se logra concentrar 19.2% del contenido energético del bagazo de agave por la conversión a biogás debido a una amplia flexibilidad en el sustrato por digerir. La alternativa con fermentación alcohólica del hidrolizado enzimático restringido a fermentar sólo hexosas resulta en un rendimiento de 14% menos. Ambas vías se consideran como una medida para un manejo más sustentable de este residuo.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"48577327","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-04-01DOI: 10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.010
Ixchel Ariana Loa Ramírez, Yoloxochitl Elizabeth Rodríguez Montesinos, Dora Luz Arvizu Higuera, Gustavo Hernández Carmona
The genus Sargassum is a brown alga which is abundant in México, in the Gulf of California and the Caribbean Sea. The large biomass could be used to production of alginate, a polysaccharide with properties which allow it to form a thick solution or gels for different industries, such as for pharmaceutical and food products. The alginate production process may have some modifications, depending on the type of alga that is used as raw material, reducing water consumption and increasing the alginate yield and quality. In this research, the amount of water and reagents was optimized, reducing the volumes in the production process, based on the volumes used to process the giant kelp Macrocystis pyrifera. Hydration was reduced from 1 : 10 to 1 : 4 (part of alga : volume of chemical), acid pre-extraction from 1 : 10 to 1 : 5, extraction from 1 : 16 to 1 : 10, and dilution from 1 : 55 to 1 : 15; bleaching was improved from very dark brown to pale brown. The main reason that reduction is possible is that Sargassum has a more rigid cell wall than Macrocystis, absorbing less water and producing less viscosity. Although the alginate viscosity is relatively low, some applications require low viscosity solutions. However, the gel strength reached up to 1906 g cm−2, which may compete with other alginates to produce gelling products. To avoid the use of hydrochloric acid and decrease the contamination of wastewater in the process, the acid pre-extraction stage was changed for a neutral pre-cooking stage, resulting in an increase of the alginate yield from 8.3 % to 13.5 %; the viscosity was normally kept low, but the gel strength increased up to 2400 g cm−2.
马尾藻属是一种褐藻，在墨西哥、加利福尼亚湾和加勒比海大量存在。大量的生物质可用于生产海藻酸盐，海藻酸盐是一种多糖，其特性使其能够形成粘稠的溶液或凝胶，适用于不同的行业，如制药和食品产品。海藻酸盐的生产过程可能会有一些修改，这取决于用作原料的藻类的类型，减少水的消耗，提高海藻酸盐的产量和质量。本研究在对巨藻(Macrocystis pyrifera)进行加工的基础上，优化了水和试剂的用量，减少了生产过程中的体积。水合作用从1:10降至1:4(藻类部分:化学物体积)，酸预萃取从1:10降至1:5，萃取从1:16降至1:10，稀释从1:55降至1:15;漂白从深褐色改善到浅褐色。可能减少的主要原因是马尾藻的细胞壁比大囊藻更坚硬，吸收的水更少，产生的粘度也更少。虽然海藻酸盐粘度相对较低，但一些应用需要低粘度的溶液。凝胶强度可达1906 g cm−2，可能与其他海藻酸盐竞争产生胶凝产物。为避免使用盐酸，减少工艺中废水的污染，将酸性预萃取阶段改为中性预蒸煮阶段，使海藻酸盐得率由8.3%提高到13.5%;粘度通常保持较低，但凝胶强度增加到2400 g cm−2。
{"title":"Adaptation of the alginate production process for the brown alga Sargassum horridum (Fucales: Sargassaceae)","authors":"Ixchel Ariana Loa Ramírez, Yoloxochitl Elizabeth Rodríguez Montesinos, Dora Luz Arvizu Higuera, Gustavo Hernández Carmona","doi":"10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.010","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2022.23.2.010","url":null,"abstract":"The genus Sargassum is a brown alga which is abundant in México, in the Gulf of California and the Caribbean Sea. The large biomass could be used to production of alginate, a polysaccharide with properties which allow it to form a thick solution or gels for different industries, such as for pharmaceutical and food products. The alginate production process may have some modifications, depending on the type of alga that is used as raw material, reducing water consumption and increasing the alginate yield and quality. In this research, the amount of water and reagents was optimized, reducing the volumes in the production process, based on the volumes used to process the giant kelp Macrocystis pyrifera. Hydration was reduced from 1 : 10 to 1 : 4 (part of alga : volume of chemical), acid pre-extraction from 1 : 10 to 1 : 5, extraction from 1 : 16 to 1 : 10, and dilution from 1 : 55 to 1 : 15; bleaching was improved from very dark brown to pale brown. The main reason that reduction is possible is that Sargassum has a more rigid cell wall than Macrocystis, absorbing less water and producing less viscosity. Although the alginate viscosity is relatively low, some applications require low viscosity solutions. However, the gel strength reached up to 1906 g cm−2, which may compete with other alginates to produce gelling products. To avoid the use of hydrochloric acid and decrease the contamination of wastewater in the process, the acid pre-extraction stage was changed for a neutral pre-cooking stage, resulting in an increase of the alginate yield from 8.3 % to 13.5 %; the viscosity was normally kept low, but the gel strength increased up to 2400 g cm−2.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-04-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"41923418","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-01-01DOI: 10.22201/fi.25940732e.2022.23.1.006
Angie Tatiana Ortega Ramírez, Diego Fernando Marín Maldonado, Edgar Danilo Ochoa Rodríguez
La investigación plasmada en este artículo tiene como objetivo presentar los resultados encontrados del diseño de un modelo numérico para la selección de pozos aptos al control de producción de agua en campos petroleros, con el fin paralelo de proponer una herramienta útil para las empresas del sector, debido a que permite establecer elementos e interacciones computacionales, programadas en visual Basic, que puede llegar a sugerir un concepto frente a la decisión de intervenir un pozo en fondo para el control hídrico, evaluando variables que afectan el proceso como lo son el BSW, la producción de agua, la relación agua - petróleo (RAP), rentabilidad de los proyectos de extracción, producción de fluido total, entre otras . Metodológicamente se lleva a cabo un análisis cualitativo y cuantitativo de una muestra representativa de pozos productores del campo Castilla (Colombia) que presentan producción de agua excesiva. Seguido de lo anterior, se ejecuta un análisis multicriterio tipo RIGIME apoyada con una matriz de expertos que lleva a jerarquizar según las variables que sufren mayor afectación al someter un pozo a un control de producción de agua, diseñando así el árbol de decisiones que permite seleccionar los pozos candidatos a dicho tratamiento basados en los rangos de propiedades petrofísicas, parámetros de rentabilidad del proyecto, el precio del barril de petróleo y el precio base del tratamiento. Finalmente se diseña el algoritmo de selección de pozos candidatos al control de producción de agua empleando Excel junto con su interfaz de desarrollador Visual Basic. Este modelo numérico se soporta en los modelos de las curvas de Chan, que permiten validar finalmente la validez de un pozo a ser sometido a tratamiento de control hídrico evaluando condiciones actuales de operación en pozo.
{"title":"Diseño de un modelo numérico para la selección de pozos aptos a control de producción de agua","authors":"Angie Tatiana Ortega Ramírez, Diego Fernando Marín Maldonado, Edgar Danilo Ochoa Rodríguez","doi":"10.22201/fi.25940732e.2022.23.1.006","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2022.23.1.006","url":null,"abstract":"La investigación plasmada en este artículo tiene como objetivo presentar los resultados encontrados del diseño de un modelo numérico para la selección de pozos aptos al control de producción de agua en campos petroleros, con el fin paralelo de proponer una herramienta útil para las empresas del sector, debido a que permite establecer elementos e interacciones computacionales, programadas en visual Basic, que puede llegar a sugerir un concepto frente a la decisión de intervenir un pozo en fondo para el control hídrico, evaluando variables que afectan el proceso como lo son el BSW, la producción de agua, la relación agua - petróleo (RAP), rentabilidad de los proyectos de extracción, producción de fluido total, entre otras . Metodológicamente se lleva a cabo un análisis cualitativo y cuantitativo de una muestra representativa de pozos productores del campo Castilla (Colombia) que presentan producción de agua excesiva. Seguido de lo anterior, se ejecuta un análisis multicriterio tipo RIGIME apoyada con una matriz de expertos que lleva a jerarquizar según las variables que sufren mayor afectación al someter un pozo a un control de producción de agua, diseñando así el árbol de decisiones que permite seleccionar los pozos candidatos a dicho tratamiento basados en los rangos de propiedades petrofísicas, parámetros de rentabilidad del proyecto, el precio del barril de petróleo y el precio base del tratamiento. Finalmente se diseña el algoritmo de selección de pozos candidatos al control de producción de agua empleando Excel junto con su interfaz de desarrollador Visual Basic. Este modelo numérico se soporta en los modelos de las curvas de Chan, que permiten validar finalmente la validez de un pozo a ser sometido a tratamiento de control hídrico evaluando condiciones actuales de operación en pozo.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"48351487","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2022-01-01DOI: 10.22201/fi.25940732e.2022.23.1.007
Edmundo Amaya Gallardo, Adrián Pozos Estrada, R. Gómez Martínez
With the aim to improve and promote Mexican Wind Engineering research, a low-speed closed return wind tunnel for atmospheric environment and structural wind-loading simulations was built at the National Autonomous University of Mexico (UNAM). The testing calibration procedure was developed based on many recommendations specified by several authors on the literature to assure compliance with full-scale measurements, laboratory results and international coding. The calibration procedure consists of four stages: the first stage is to represent adequately the atmospheric boundary layer; the second, to obtain adequate pressure coefficients for rigid models; the third, to perform tests to obtain the aerodynamic forces and some dynamic properties from structural models; and the fourth is to develop aeroelastic models. This paper focuses on the first two stages. Therefore, during the first stage, various tasks were developed to perform adequate representation on the lower-portion of the atmospheric boundary layer to characterize mean velocity profiles and turbulence fluctuations. On the second stage, the main task was to replicate external mean pressure coefficients of a typical cubic low-rise building as many other laboratories have done before. During the first stage it was possible to adequately replicate an urban atmospheric boundary layer artificially. During the second stage, some results reveal the need to update the current Mexican regulations for wind design, since some pressure coefficients considerably exceeds the threshold values. Finally, although other types of tests are in progress, it is considered that the new boundary layer wind tunnel of the UNAM can be used with confidence to test different type of structures and contribute to the development of Mexican Wind Engineering.
{"title":"Characteristics and calibration of the mexican boundary layer wind tunnel at UNAM","authors":"Edmundo Amaya Gallardo, Adrián Pozos Estrada, R. Gómez Martínez","doi":"10.22201/fi.25940732e.2022.23.1.007","DOIUrl":"https://doi.org/10.22201/fi.25940732e.2022.23.1.007","url":null,"abstract":"With the aim to improve and promote Mexican Wind Engineering research, a low-speed closed return wind tunnel for atmospheric environment and structural wind-loading simulations was built at the National Autonomous University of Mexico (UNAM). The testing calibration procedure was developed based on many recommendations specified by several authors on the literature to assure compliance with full-scale measurements, laboratory results and international coding. The calibration procedure consists of four stages: the first stage is to represent adequately the atmospheric boundary layer; the second, to obtain adequate pressure coefficients for rigid models; the third, to perform tests to obtain the aerodynamic forces and some dynamic properties from structural models; and the fourth is to develop aeroelastic models. This paper focuses on the first two stages. Therefore, during the first stage, various tasks were developed to perform adequate representation on the lower-portion of the atmospheric boundary layer to characterize mean velocity profiles and turbulence fluctuations. On the second stage, the main task was to replicate external mean pressure coefficients of a typical cubic low-rise building as many other laboratories have done before. During the first stage it was possible to adequately replicate an urban atmospheric boundary layer artificially. During the second stage, some results reveal the need to update the current Mexican regulations for wind design, since some pressure coefficients considerably exceeds the threshold values. Finally, although other types of tests are in progress, it is considered that the new boundary layer wind tunnel of the UNAM can be used with confidence to test different type of structures and contribute to the development of Mexican Wind Engineering.","PeriodicalId":30321,"journal":{"name":"Ingenieria Investigacion y Tecnologia","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2022-01-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"43900753","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
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