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Editorial
Estimadas y estimados lectores: INGENIUS en su afán de fortalecer su equipo Editorial ha buscado involucrar a investigadores de alto nivel para acompañarnos en este proceso; en esta ocasión nos place dar a conocer que el Dr. Rafael Antonio Balart Gimeno Profesor Titular de la Universidad Politécnica de Valencia se integra al equipo de trabajo prestando su aporte como Editor en Jefe de la publicación; también en esta misma línea el Dr. Juan López Martínez Catedrático de la Universidad Politécnica de Valencia se integra como miembro del Consejo editorial, sus vastas experiencias como investigadores con un significativo número de publicaciones indexadas en bases de datos de alto prestigio avalan la calidad de su trabajo y fortalecen la calidad científica del Equipo Editorial. En este número existe la participación de grupos de investigadores que asociados bajo la figura de redes de investigación dan a conocer trabajos que se han desarrollado de forma sinérgica y que demuestran que el trabajo en equipo unido a las nuevas tecnologías de la información y de la comunicación fortalece las actividades investigativas, fomenta el desarrollo científico y tecnológico y aporta de manera significativa a la innovación. Se presentan artículos en donde se integra el trabajo de investigadores de países como España, Cuba, Venezuela, Panamá, y Ecuador, aportes en el área de diseño de máquinas como el presentado por Perez – Silva que nos da a conocer el diseño de una máquina para cortar y doblar estribos en serie para columnas de hormigón armado, en esta misma línea Pino, Beltran, Mena y otros realizan el análisis comparativo de los indicadores técnicos explotativos en dos tipos diferentes de cosechadoras de caña para establecer procesos que permitan una selección adecuada en función de parámetros técnicos e indicadores específicos. En el área de las energías renovables, Arroyo y Reina presentan el aprovechamiento del recurso de biomasa a partir de los desechos de madera para una caldera de vapor ; Barragán, Arias y Terrados analizan el fomento del metabolismo energético circular mediante generación eléctrica proveniente de rellenos sanitarios en un caso puntual en Cuenca Ecuador; estos aportes establecen la necesidad de la diversificación de la matriz energética y las ventajas que estas presentan para la sociedad en general. En lo referente a modelado y simulación; Ordoñez y Oñate nos dan a conocer un detector de borde de imágenes usando un microcontrolador Arm; Fajardo y Paez presentan la simulación del tiempo de calentamiento del fuel oil para determinar viscosidad optima de bombeo; Cordero Chacon y otros estructuran un modelo de procesos para la automatización del área de producción en el sector de la Industria cementera publica del Ecuador, temas de gran interés que aportan ideas para favorecer la innovación y el desarrollo. Finalmente Rodríguez, Carrasquero y otros realizan un importante aporte en el área de materiales analizando el desempeño ante la corrosión y tribocorrosión de aleaciones comerciales de aluminio anodizado y definiendo variables de gran importancia para mejorar el comportamiento ante este agresivo proceso que está presente en todos los niveles industriales
Adaptación del algoritmo SchmidlL & Cox a sistemas de portadora única en un canal inalámbrico
Telecommunication systems are currently handling very high speed rates, due to the large increment in demand thereof. This increased demand for information has led to use faster devices, since the higher demand, higher speed devices are needed. Whereby to identify a data frame it is necessary to use a synchronization algorithm, but now these algorithms do not provide the necessary strength when signals are received in an unfavorable environment (cities with large buildings concentration).This kind of medium can be modeled using a Rayleigh variable which resembles the behavior of multiple paths that a signal has in an environment with buildings, which can generate frequency offset. In this paper we analyze the changes needed to adapt the Schmild & Cox algorithm, designed to correct the frame offset and frequency offset in OFDM multicarrier systems, to be used in single carrier systems. The adapted algorithm synchronizes the data frame properly and effectively corrects the frequency offset generated by the Doppler shift and the phase shift which is introduced in the process of analog - digital conversion of the transmitting and receiving devices.Actualmente los sistemas de telecomunicaciones manejan tasas de velocidad muy elevadas, debido al gran aumento de la demanda de los mismos. Este aumento de demanda de información ha desembocado en utilizar equipos más rápidos, ya que a mayor demanda, se necesitan equipos de mayor velocidad. Por lo cual para poder identificar las tramas de datos es necesario el uso de algoritmo de sincronización, pero actualmente dichos algoritmos no ofrecen la robustez necesaria cuando se reciben las señales en un medio no favorable (ciudades con gran concentración de edificios). Este tipo de medio puede ser modelado usando unavariable de tipo Rayleigh la cual se asemeja al com-portamiento de las múltiples trayectorias que unaseñal tiene en un ambiente con edificios, el mismoque puede generar desplazamiento de frecuencia. Enel presente trabajo se analiza los cambios necesariospara adaptar el algoritmo Schmild & Cox, diseñadopara la corrección del desplazamiento de trama y defrecuencia en los sistemas multiportadora OFDM, asistemas de una sola portadora. El algoritmo adap-tado sincroniza apropiadamente la trama de datos ycorrige efectivamente el desplazamiento de frecuenciagenerado por el efecto Doppler y por el desfasamientoque se introduce en el proceso de conversión analógico-digital de los dispositivos de transmisión y recepción utilizados
Identificación y control CPG de un motor de CA con DSPACE.
In the paper presented below, the focus is directed to the automation and control of an AC motor, as well as obtaining its mathematical model (in the form of transfer function) using dSPACE platform, which facilitates the realization of real time testing that is necessary to identify the process here presented. Once the model is obtained, we proceed to develop the design of a controller based on the Generalized Predictive Control (GPC) methodology. Finally, the controller designed was applied to the system coupled to a simulated load by an electromagnetic break. As it is known, the usage of these motors is widespread in the industry, this work is aimed to controlling the speed, its response to changes in set point and its response to the presence of disturbances.En el artículo que se presenta a continuación, el enfoque va dirigido a la automatización y control de un motor AC, así como a la obtención de su modelo matemático (en la forma de función de transferencia) utilizando la plataforma DSPACE, que facilita el desarrollo de pruebas en tiempo real que son necesarias para hacer la identificación del proceso aquí presentado. Una vez que el modelo es obtenido, se procede a desarrollar en diseño de un controlador basado en la metodología del Control Predictivo Generalizado (CPG). Finalmente, el controlador diseñado es aplicado al sistema acoplado a una carga simulada por un freno electromagnético. Como se sabe, el uso de estos motores está muy extendido en la industria, este trabajo está dirigido al control de su velocidad, su respuesta ante cambios en el valor de referencia y su respuesta ante la presencia de disturbios
Análisis comparativo de los indicadores técnicos explotativos en las cosechadoras de caña KTP - 2M y KTP - 3000S
The processes of design, manufacture and operation of agricultural machinery are closely related to increased levels of productivity, fuel consumption and improving cane crops. This research aims to make a comparative analysis of the exploitative technical indicators cane harvesters KTP-2M and KTP-3000S. In the analysis it was demonstrated that the performance of the KTP-3000S harvester exceeds the KTP 2M, achieving significant values in terms of time, field efficiency, coefficient of technical safety, foreign matter field during cutting and values of total production not having this same behavior with fuel consumption indicators and values of crop losses throughout the period. So we can say that the KTP-3000S sugar cane harvester, presented a better performance during the fulfillment of its service destiny.Los procesos de diseño, fabricación y explotación de la maquinaria agrícola están estrechamente relacionados con el aumento de los niveles de productividad, consumo de combustible y mejoramiento de las cosechas de caña. La presente investigación tiene como objetivo realizar un análisis comparativo de las cosechadoras de caña KTP – 2M y KTP – 3000 S, teniendo en cuanta los indicadores técnicos explotativos. En el análisis se demostró que el desempeño de la cosechadora KTP – 3000 S es superior a la KTP 2M, alcanzando valores significativos en cuanto a tiempo, eficiencia en el campo, coeficiente de seguridad técnica, materias extrañas durante el corte y valores de producción total, no teniendo este mismo comportamiento con los indicadores de consumo de combustible y valores de las pérdidas en cosecha de todo el período. Por lo que se puede afirmar que la KTP – 3000 S, teniendo mejor cumplimiento de su destino de servicio.
Análisis del rendimiento de sistemas hídricos en desarrollo mediante el acople de modelos estocásticos hidrológicos y optimización de redes de flujo
This study presents a methodology for analyzing the performance of water resources systems through a coupling stochastic models and models of optimization, with the aim of having a support tool for planning and management of supply and demand for water in basins in full development. Methods exposed the strength of statistical hydrological models to capture historical behavior patterns of streamflow time series and synthesize this information by generating likely future streamflow time series, and also the ability to link these series to the simulation models of water resources system management by optimizing conservative flow networks whose objective is to minimize deficits to supply water demands. The application of this methodology was performed in Tomebamba river basin in Ecuador, analyzing the potential water supply system, which could demonstrate the usefulness of the method to handle probabilistic information for the reservoir planning in a watershed and water resources systems management with water deficit and with an approach of risk of dissatisfaction of the demands.El presente estudio muestra una metodología para el análisis del rendimiento de sistemas de recursos hídricos, mediante un acople de modelos estocásticos y modelos de optimización, con el objetivo de tener una herramienta de ayuda para la planificación y gestión de la oferta y demanda de agua en cuencas hidrográficas en pleno desarrollo. Los métodos empleados exponen la fortaleza de los modelos hidrológicos estadísticos para captar patrones de comportamiento histórico de las series de caudales y sintetizar esta información mediante la generación de series probables de caudales futuros, y además la capacidad de ligar estas series a modelos para la simulación de la gestión de sistemas de recursos mediante la optimización de redes de flujo conservativa cuyo objetivo es minimizar los déficits de suministros a las demandas de agua. La aplicación de esta metodología se realizó en la cuenca del río Tomebamba en Ecuador, analizando el potencial suministro hídrico del sistema, donde se pudo demostrar la utilidad del método para manejar información probabilística para la planificación de infraestructuras de regulación en una cuenca y para gestionar sistemas de recursos hídricos con déficit de agua y con un enfoque de riesgo de insatisfacción de las demandas
Uso de métodos multicriterio de toma de decisiones para la selección de biomasa en reactores fischer tropsch
Proper choice of a fuel is an important task to fulfill the requirements for a bioreactor. The number of biomass fuel with different properties available to provide to a bioreactor is vast. However, application of efficiency and systematic mathematical approaches may achieve the evaluation. Multi-criteria decision making methods (MCDM) considers characteristic properties and qualitative criteria to assign importance to each alternative in order to select the best option. This research use MCDM for the selection of the fuel for a Fischer Tropsch reactor.The MCMD methods implemented are complex proportional assessment of alternatives with gray relations (COPRAS-G), operational competitiveness rating analysis (OCRA), a new additive ratio assessment (ARAS), Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) and SMART methods. The criteria weighting was performed by compromised weighting method composed of AHP (analytic hierarchy process) and Entropy methods. The results illustrated white grain appear has the best choice for a biomass fuel for the five MCMD.La elección adecuada de un combustible es una tarea importante para cumplir con los requisitos de un biorreactor. El número de combustible de biomasa con diferentes propiedades disponibles para proporcionar a un biorreactor es enorme. Sin embargo, la aplicación de aproximaciones matemáticas eficientes y sistemáticas puede lograr la evaluación. El uso de métodos multicriterio de toma de decisiones (MCDM) que consideran propiedades características y criterios cualitativos para asignar importancia a cada alternativa tiene el fin de seleccionar la mejor opción. Esta investigación se basa en el uso MCDM para la selección del combustible para un reactor de Fischer Tropsch.Los métodos MCDM implementados son la evaluación proporcional compleja de alternativas con las relaciones grises (COPRAS-G), análisis operativo de calificación y competitividad (OCRA), una evaluación de relación de aditivos (ARAS), técnica para el orden de preferencia por similitud con solución ideal (TOPSIS). La ponderación de los criterios se realizó por el proceso analítico jerárquico (AHP) y el método de entropía. Los resultados muestran que el arroz blanco es la mejor opción para un combustible de biomasa para los cinco MCMD
Desempeño ante la corrosión y tribocorrosión de aleaciones comerciales de aluminio anodizadas
In this work were studied two commercial anodized aluminum alloys under conditions of corrosion and tribocorrosion. For two different types of anodizing electrolyte (H2SO4 and H2C2O4), a constant value of current density and two anodizing time (30 and 45 minutes) were used. Using techniques of Scanning Electron Microscopy (SEM) with Spectroscopy Energy Dispersive X-Ray (EDS) coupled, were characterized the alloys and morphologies of the surfaces formed in the oxide layers. Results obtained show large differences between the condition of anodized (A1) in sulfuric acid for 45 minutes in AA6061 alloy and anodized condition (D1) for the same time in oxalic acid for alloy AA8011. For sample (A1), the results reveals the formation of a morphology named "smudge" which is characteristic of the electrolytic solution used and for this case the average thickness was 5,95 ± 0,02 ?m. For sample (D1), the average thickness was 3,14 ± 0,02 ?m and revealing the generation of cavities along all surface area. Both corrosion tests in salt spray chamber, electrochemical potentiodynamic polarization and tribocorrosion found that the best behavior was obtained for sample (A1), with lower, average mass gain, corrosion current density and friction coefficient. The performance in all anodizing conditions was improved comparing against samples without anodized.El presente trabajo se evalúa el desempeño de dos aleaciones comerciales de aluminio anodizadas ante la corrosión y tribocorrosión. Para el anodizado se emplearon dos tipos de electrolitos distintos (H2SO4 y H2C2O4), un valor constante de densidad de corriente y dos tiempos de anodizado (30 y 45 minutos). Haciendo uso de las técnicas de Microscopía Electrónica de Barrido (M.E.B) y Espectroscopía por Dispersión de la Energía de Rayos X (EDX), se caracterizaron las aleaciones y la morfología de las superficies formadas en las capas de óxido para las condiciones establecidas, encontrándose diferencias notables entre la condición de anodizado (A1) a 45 minutos en H2SO4 para la aleación AA6061, y la condición de anodizado (D1) para el mismo tiempo en H2C2O4 para la aleación AA8011. En la condición de anodizado A1, se encontró la formación de la morfología tipo “smudge” distintiva de la solución electrolítica utilizada, con un espesor promedio de capa anódica de 5,95± 0,02 ?m, mientras que, para la condición de anodizado D1 se obtuvo un espesor de 3,14± 0,02 ?m, con la aparición de cavidades en toda la extensión de su superficie. Tanto para los ensayos de corrosión en cámara de niebla salina, electroquímicos de polarización potenciodinámica y tribocorrosión, se encontró que el mejor desempeño fue registrado en la condición de anodizado A1, con una menor: ganancia promedio de masa, densidad de corriente de corrosión y coeficiente de fricción. Todas las condiciones de anodizado mejoraron el comportamiento ante ensayos de degradación acelerada, en comparación con las muestras sin anodizado
Caracterización del flujo de aire en colinas para el emplazamiento de parques eólicos.
This article presents the analysis of the behavior of air flow on a hill in the bottom of the atmospheric boundary layer, using a general purpose software Computational Fluid Dynamics (CFD). Through a comparative analysis of the results of the simulations and the experimental data with different topographies standardized hills available; It has been achieved conveniently validate the simulation procedure. Next; is two-dimensionally simulated air flow over an actual ridge; the numerical results with similar scientific studies and in a timely manner with the operating data of wind farm installed on site, achieving characterize with some detail the velocity field and turbulent domain along the kinetic energy is compared; plus get close coincidences as its magnitude with variations in the order of 1 to 2 m/s for the average horizontal velocity.Este artículo presenta el análisis del comportamiento de flujo de aire sobre una colina en la zona inferior de la capa límite atmosférica, empleando un software de propósito general de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD). Mediante un análisis comparativo entre los resultados obtenidos en las simulaciones y los datos experimentales disponibles de colinas estandarizadas con diferentes topografías; se ha logrado validar convenientemente el procedimiento de simulación. A continuación; se simuló bidimensionalmente el flujo de aire sobre una loma real; se compararon los resultados numéricos con estudios científicos similares y de manera puntual con los datos de operación del parque eólico instalado en el sitio, logrando caracterizar con cierto grado de detalle el campo de velocidades y de energía cinética turbulenta a lo largo del dominio; además de obtener coincidencias cercanas en cuanto su magnitud con variaciones en el orden de 1 a 2 m/s para la velocidad horizontal media.
Emergency-route, buscador de rutas de evacuación para escenarios de emergencia y rescate
With the increasing pace of application development for mobile devices, several location systems are available, being GPS widely used, which allows to know the actual location of a device at any time, besides it makes it possible to develop solutions allowing a close interaction among two or more people regardless the geographical position they are. The present research allowed us to develop a mobile application based on Android OS, in order to help users evacuate at emergency situations, showing an optimal exit route from the actual location to the closest evacuation zone. Routes are calculated and transmitted to users based on reported obstacles and pre-established safety zones.Con el creciente ritmo de desarrollo de aplicaciones para dispositivos móviles se dispone de diversos sistemas de localización. El GPS es el de mayor utilización, permite conocer la ubicación actual de un dispositivo en cualquier momento, además, posibilita el desarrollo de soluciones para una interacción más cercana entre dos o más personas independientemente del entorno geográfico en el que se encuentren. Esta investigación permitió desarrollar una aplicación móvil basada en el sistema operativo Android, con la finalidad de ayudar a los usuarios en las tareas de evacuación en situaciones de emergencia, presentando una ruta de salida óptima desde la ubicación actual del usuario hacia la zona de evacuación más cercana. Las rutas son calculadas y transmitidas a los usuarios en relación con los obstáculos reportados y las zonas seguras establecidas