Pub Date : 2018-09-04DOI: 10.17981/INGECUC.14.2.2018.01
R. A. García-León, Robert Dajjan Echavez Díaz, Eder Flórez Solano
Introducción: El sistema de frenado de un automóvil debe trabajar en forma segura y predecible en cualquier circunstancia, lo cual implica disponer de un nivel estable de fricción, en cualquier condición de temperatura, humedad y salinidad del medio ambiente. Para un correcto diseño y operación de los discos de freno, es necesario considerar diferentes aspectos, tales como la geometría, el tipo de material, la resistencia mecánica, la temperatura máxima, la deformación térmica, la resistencia al agrietamiento, entre otros. Objetivo: En el presente trabajo se realizó el análisis del sistema de freno a partir del pedal como inicio de los cálculos de cinética y dinámica de los elementos constitutivos y de esta manera simular el comportamiento de un freno automotriz con pilares de ventilación tipo NACA 66-209. Metodología: El desarrollo de la investigación se llevó a cabo mediante la ejecución de un Análisis de Elementos Finitos (FEA) con la ayuda del Software SolidWorks Simulation, donde se llevó a cabo el modelo geométrico del disco con la finalidad de identificar los elementos sometidos a máximas variaciones de temperatura. Resultados: Los resultados obtenidos demuestran que con los cálculos matemáticos se logró validar el correcto funcionamiento de sistema de frenado a diferentes condiciones de operación, con lo que se pudo optimizar este tipo de geometría para los discos ayudando a la evacuación más rápida de calor respecto a otros tipos de frenos de disco. Conclusiones: Los resultados demuestran que estos sistemas trabajan en condiciones óptimas siempre garantizando altos niveles de seguridad y operación en comparación con otros tipos de geometrías, además de poder determinar sus condiciones de funcionamiento en diferentes condiciones de trabajo.
{"title":"Análisis termodinámico de un disco de freno automotriz con pilares de ventilación tipo NACA 66-209","authors":"R. A. García-León, Robert Dajjan Echavez Díaz, Eder Flórez Solano","doi":"10.17981/INGECUC.14.2.2018.01","DOIUrl":"https://doi.org/10.17981/INGECUC.14.2.2018.01","url":null,"abstract":"Introducción: El sistema de frenado de un automóvil debe trabajar en forma segura y predecible en cualquier circunstancia, lo cual implica disponer de un nivel estable de fricción, en cualquier condición de temperatura, humedad y salinidad del medio ambiente. Para un correcto diseño y operación de los discos de freno, es necesario considerar diferentes aspectos, tales como la geometría, el tipo de material, la resistencia mecánica, la temperatura máxima, la deformación térmica, la resistencia al agrietamiento, entre otros. \u0000Objetivo: En el presente trabajo se realizó el análisis del sistema de freno a partir del pedal como inicio de los cálculos de cinética y dinámica de los elementos constitutivos y de esta manera simular el comportamiento de un freno automotriz con pilares de ventilación tipo NACA 66-209. \u0000Metodología: El desarrollo de la investigación se llevó a cabo mediante la ejecución de un Análisis de Elementos Finitos (FEA) con la ayuda del Software SolidWorks Simulation, donde se llevó a cabo el modelo geométrico del disco con la finalidad de identificar los elementos sometidos a máximas variaciones de temperatura. \u0000Resultados: Los resultados obtenidos demuestran que con los cálculos matemáticos se logró validar el correcto funcionamiento de sistema de frenado a diferentes condiciones de operación, con lo que se pudo optimizar este tipo de geometría para los discos ayudando a la evacuación más rápida de calor respecto a otros tipos de frenos de disco. \u0000Conclusiones: Los resultados demuestran que estos sistemas trabajan en condiciones óptimas siempre garantizando altos niveles de seguridad y operación en comparación con otros tipos de geometrías, además de poder determinar sus condiciones de funcionamiento en diferentes condiciones de trabajo.","PeriodicalId":41463,"journal":{"name":"INGE CUC","volume":"52 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2018-09-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"91147058","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 : 2018-09-04DOI: 10.17981/ingecuc.14.2.2018.03
Juan David Alvarado Coral, Elena Muñoz España
Introducción: El presente artículo muestra el diseño e implementación de un sistema anticolisión para invidentes usando redes neuronales evolutivas. Objetivo: Presentar la implementación de redes neuronales evolutivas en un sistema guía para invidentes en la detección de obstáculos estáticos y en movimiento. Metodología: La metodología empleada se basa en la creación de redes neuronales artificiales a partir del algoritmo genético cooperativo coevolutivo (AGCC), este se encarga de estructurar, modificar y entrenar las redes neuronales. Para ello utiliza la matriz de definición de red (MDR). Para la elaboración de una MDR se toma como base un cromosoma “parte del algoritmo genético”. Una vez este realizada la MDR se crea una red neuronal artificial para luego ser entrenada. Resultados: El programa realizó varias redes neuronales generando en cada ejecución 10 cromosomas, que al ser entrenados con el AGCC y aplicando la cooperatividad, se obtuvieron las mejores redes neuronales anticolisión teniendo en cuenta un tiempo definido, funcionando efectivamente para la detección de obstáculos estáticos y en movimiento. Conclusiones: En el sistema anticolisión para invidentes se observó la eficacia de las redes neuronales en dar una respuesta, detectando objetos tanto estáticos como en movimiento proporcionando seguridad al invidente, evitando colisiones con estos.
{"title":"Sistema anticolisión para invidentes usando redes neuronales evolutivas","authors":"Juan David Alvarado Coral, Elena Muñoz España","doi":"10.17981/ingecuc.14.2.2018.03","DOIUrl":"https://doi.org/10.17981/ingecuc.14.2.2018.03","url":null,"abstract":"Introducción: El presente artículo muestra el diseño e implementación de un sistema anticolisión para invidentes usando redes neuronales evolutivas. \u0000Objetivo: Presentar la implementación de redes neuronales evolutivas en un sistema guía para invidentes en la detección de obstáculos estáticos y en movimiento. \u0000Metodología: La metodología empleada se basa en la creación de redes neuronales artificiales a partir del algoritmo genético cooperativo coevolutivo (AGCC), este se encarga de estructurar, modificar y entrenar las redes neuronales. Para ello utiliza la matriz de definición de red (MDR). Para la elaboración de una MDR se toma como base un cromosoma “parte del algoritmo genético”. Una vez este realizada la MDR se crea una red neuronal artificial para luego ser entrenada. \u0000Resultados: El programa realizó varias redes neuronales generando en cada ejecución 10 cromosomas, que al ser entrenados con el AGCC y aplicando la cooperatividad, se obtuvieron las mejores redes neuronales anticolisión teniendo en cuenta un tiempo definido, funcionando efectivamente para la detección de obstáculos estáticos y en movimiento. \u0000Conclusiones: En el sistema anticolisión para invidentes se observó la eficacia de las redes neuronales en dar una respuesta, detectando objetos tanto estáticos como en movimiento proporcionando seguridad al invidente, evitando colisiones con estos.","PeriodicalId":41463,"journal":{"name":"INGE CUC","volume":"2 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2018-09-04","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"74554441","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}
Introducción: Actualmente, el modelado termodinámico de los ciclos de potencia es una herramienta muy atractiva, con la cual se logra analizar y determinar cuan eficiente podría llegar a ser la combinación de distintos ciclos y/o la implementación de diversos componentes, que con sus diversas características y comportamientos impactan de forma positiva sobre la generación de energía. Además de ir ganando importancia en la utilización de tecnologías medio ambientalmente amigables. Objetivo: En este estudio se busca determinar el impacto de los parámetros de funcionamiento de un ciclo Brayton súper crítico respecto a su comportamiento energético y exergético a medida que se realiza la variación de la temperatura del ciclo y demás condiciones de trabajo, tales como uso de calentador y recalentador. Metodología: Se realizó un modelo termodinámico para el análisis energético y exergético de 4 configuraciones de un ciclo Brayton súper crítico con dióxido de carbono como fluido de trabajo, a variados niveles de temperatura y garantizando una presión máxima de 25 MPa. Resultados: Los resultados obtenidos del modelo desarrollado y validado, permitieron verificar que para las configuraciones con recalentamiento se presentan pérdidas totales de exergía consistentemente más bajas que para las configuraciones sin este. Conjuntamente la temperatura de entrada a la turbina y las relaciones de presión tienen una influencia significativa sobre estas pérdidas, obteniéndose su valor mínimo a temperaturas de entre 800-850 °C. Conclusiones: Las pérdidas totales de exergía son menores en las configuraciones que implementan el uso de recalentador que las que no lo usan. Se aprecia que con el uso de recalentador las pérdidas de exergía disminuyen en al menos 3 puntos porcentuales a medida que aumenta la temperatura para todas las configuraciones.
{"title":"Análisis exergético de un ciclo Brayton supercrítico con dióxido de carbono como fluido de trabajo","authors":"Moises Herrera Palomino, Edgardo Castro Pacheco, Jorge Duarte Forero, Armando Fontalvo Lascano, Ricardo Vásquez Padilla","doi":"10.17981/ingecuc.14.1.2018.15","DOIUrl":"https://doi.org/10.17981/ingecuc.14.1.2018.15","url":null,"abstract":"Introducción: Actualmente, el modelado termodinámico de los ciclos de potencia es una herramienta muy atractiva, con la cual se logra analizar y determinar cuan eficiente podría llegar a ser la combinación de distintos ciclos y/o la implementación de diversos componentes, que con sus diversas características y comportamientos impactan de forma positiva sobre la generación de energía. Además de ir ganando importancia en la utilización de tecnologías medio ambientalmente amigables. \u0000Objetivo: En este estudio se busca determinar el impacto de los parámetros de funcionamiento de un ciclo Brayton súper crítico respecto a su comportamiento energético y exergético a medida que se realiza la variación de la temperatura del ciclo y demás condiciones de trabajo, tales como uso de calentador y recalentador. \u0000Metodología: Se realizó un modelo termodinámico para el análisis energético y exergético de 4 configuraciones de un ciclo Brayton súper crítico con dióxido de carbono como fluido de trabajo, a variados niveles de temperatura y garantizando una presión máxima de 25 MPa. \u0000Resultados: Los resultados obtenidos del modelo desarrollado y validado, permitieron verificar que para las configuraciones con recalentamiento se presentan pérdidas totales de exergía consistentemente más bajas que para las configuraciones sin este. Conjuntamente la temperatura de entrada a la turbina y las relaciones de presión tienen una influencia significativa sobre estas pérdidas, obteniéndose su valor mínimo a temperaturas de entre 800-850 °C. \u0000Conclusiones: Las pérdidas totales de exergía son menores en las configuraciones que implementan el uso de recalentador que las que no lo usan. Se aprecia que con el uso de recalentador las pérdidas de exergía disminuyen en al menos 3 puntos porcentuales a medida que aumenta la temperatura para todas las configuraciones.","PeriodicalId":41463,"journal":{"name":"INGE CUC","volume":"19 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2018-09-03","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"75790245","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 : 2018-08-27DOI: 10.17981/ingecuc.14.1.2018.14
José Pedro Monteagudo Yanes, Reinier Jiménez Borges
Introducción: El trabajo presenta el estudio de la falla operacional de un sistema hidroneumático destinado al suministro de agua a una institución hospitalaria. Objetivo: Determinar la o las causas de interrupción del suministro de agua del sistema hidroneumático a la edificación. Metodología: Se trazó la característica hidráulica del sistema de tubería y se comparó con la característica hidráulica del sistema hidroneumático, comprobando que satisfacía plenamente las solicitudes de carga y flujo requeridas por la edificación. Dada la presencia de ruidos y vibraciones en la tubería de succión se realizó la comparación del NPSH requerido con el NPSH disponible, determinando que el actual diseño de la tubería de succión es la causa de la falla del sistema hidroneumático. Resultados: Se proponen tres variantes de modificación al diseño de la tubería de succión que eliminan el fenómeno de la cavitación. Ello evita poner en operación una bombea auxiliar que incrementa el consumo energético en 8760 kWh/año con un costo de 1839,6 $/año y la inseguridad en el servicio de agua. Conclusiones: El equipo hidropresor seleccionado cumple satisfactoriamente los requerimientos de la instalación, exceptuando el diseño de la tubería de succión donde el NPSH disponible es inferior al NPSH requerido para caudales superiores a 900 l/min, apareciendo el fenómeno de la cavitación y provocando la salida de servicio del sistema.
本研究的目的是评估在医院供水中使用的油气系统的运行故障。目的:确定建筑物油气系统供水中断的原因。方法:绘制管道系统的水力特性，并与油气系统的水力特性进行比较，验证其完全满足建筑要求的负荷和流量要求。考虑到吸入管中存在的噪声和振动，将所需的汽蚀量与可用汽蚀量进行了比较，确定当前吸入管的设计是油气系统故障的原因。结果:提出了三种改进吸力管设计的方案，消除了空化现象。这避免了辅助泵的运行，这将增加能源消耗8760千瓦时/年，成本为1839.6美元/年，而且供水服务不安全。结论:选择hidropresor团队成功地履行安装需求,除了设计的吸管道就是可用NPSH低于所需NPSH超过900 l / min时,水流出现蚀现象造成系统服务输出。
{"title":"Análisis de falla operacional de un sistema hidroneumático en instalación hospitalaria","authors":"José Pedro Monteagudo Yanes, Reinier Jiménez Borges","doi":"10.17981/ingecuc.14.1.2018.14","DOIUrl":"https://doi.org/10.17981/ingecuc.14.1.2018.14","url":null,"abstract":"Introducción: El trabajo presenta el estudio de la falla operacional de un sistema hidroneumático destinado al suministro de agua a una institución hospitalaria. \u0000Objetivo: Determinar la o las causas de interrupción del suministro de agua del sistema hidroneumático a la edificación. \u0000Metodología: Se trazó la característica hidráulica del sistema de tubería y se comparó con la característica hidráulica del sistema hidroneumático, comprobando que satisfacía plenamente las solicitudes de carga y flujo requeridas por la edificación. Dada la presencia de ruidos y vibraciones en la tubería de succión se realizó la comparación del NPSH requerido con el NPSH disponible, determinando que el actual diseño de la tubería de succión es la causa de la falla del sistema hidroneumático. \u0000Resultados: Se proponen tres variantes de modificación al diseño de la tubería de succión que eliminan el fenómeno de la cavitación. Ello evita poner en operación una bombea auxiliar que incrementa el consumo energético en 8760 kWh/año con un costo de 1839,6 $/año y la inseguridad en el servicio de agua. \u0000Conclusiones: El equipo hidropresor seleccionado cumple satisfactoriamente los requerimientos de la instalación, exceptuando el diseño de la tubería de succión donde el NPSH disponible es inferior al NPSH requerido para caudales superiores a 900 l/min, apareciendo el fenómeno de la cavitación y provocando la salida de servicio del sistema.","PeriodicalId":41463,"journal":{"name":"INGE CUC","volume":"17 1","pages":""},"PeriodicalIF":0.2,"publicationDate":"2018-08-27","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"88013974","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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