RINFI, Repositorio Institucional Facultad de Ingeniería. UNMDP
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Modelización del comportamiento dinámico no lineal de convertidores conmutados por línea (LCC)
Full text linkEste trabajo de Tesis tiene por objeto caracterizar el comportamiento temporal de convertidores AC/DC conmutados por línea (LCC) mediante la aplicación de una herramienta matemática propia de sistemas unidimensionales con dinámica no-lineal y aplicar los resultados obtenidos para definir condiciones de estabilidad en sistemas LCC realimentados con control integral. Las motivaciones del presente trabajo son esencialmente dos: a).evaluar la dependencia funcional de la estabilidad con el punto de operación (ángulo de disparo) y b).extender el ancho de banda del lazo de control a efectos de aumentar la velocidad de respuesta.
Para este fin, se evalúan brevemente las limitaciones de uno de los modelos de planta más empleados y se propone luego el uso de mapas unidimensionales como una alternativa analítica para inferir las propiedades de convergencia temporal en las variables del lazo de control.
Teniendo presente la alinealidad estática asociada a la relación entre la tensión de salida del sistema y la variable de control de entrada, se estudian tanto los casos que no incorporan corrección de la misma, como aquellos orientados a linealizar la planta de extremo a extremo.
La formulación algebraica se convalida primeramente con simulación numérica en un entorno NL5 de simulación circuital y finalmente con mediciones sobre un prototipo experimental.
Mail del autor Gustavo Uicich Fil: Uicich, Gustavo Cesar. Universidad FASTA. Facultad de Ingeniería; Argentin
Estudio de prefactibilidad para la producción de acetaldehído a partir de bioetanol
No full textEste trabajo desarrolla el estudio de prefactibilidad para la producción de acetaldehído a partir de bioetanol. El objetivo principal de este trabajo es diseñar la planta productiva y así poder dimensionar los equipos involucrados, con el fin de realizar, posteriormente, un estudio de rentabilidad y decidir si es conveniente continuar con el estudio del proyecto. En un principio, se selecciona la ruta química de producción: la deshidrogenación catalítica del etanol. La razón principal es que no se requiere de otro reactivo para que se lleve a cabo la reacción y, además, porque tiene como co-producto un compuesto de alto valor agregado: el hidrógeno. Dentro de los productos secundarios, también se obtiene acetato de etilo en proporciones apreciables. Con estos productos, se analizan las tendencias que tienen sus mercados en el país y en el mundo. En lo que respecta al producto principal, se conoce que, a nivel nacional, el acetaldehído no se produce desde el año 2017, cuando la única empresa que lo elaboraba cerró sus puertas. En cambio, a nivel global, este mercado estuvo en alza los últimos años debido a que este producto es intermediario para la síntesis de otros compuestos importantes en la industria, tales como la piridina y sus bases, resinas poliméricas y tinturas (producidas a partir de acetaldehído), así como también es utilizado como conservante en la industria alimenticia. Respecto a los productos secundarios, para el hidrógeno se observa que tanto a nivel nacional como global, su mercado se encuentra en auge. Esto, debido a que es considerado vector energético y uno de los combustibles del futuro. Actualmente, todas las tecnologías para su producción se encuentran en constante desarrollo y perfeccionamiento, por lo que es un producto de gran interés en el mercado. Es conveniente, entonces, comercializar este subproducto para poder aumentar el beneficio obtenido por la venta de acetaldehído. El acetato de etilo, por su parte, presenta una estructura de mercado similar a la del acetaldehído: a nivel nacional, este compuesto dejó de producirse debido al cierre de la empresa productora hasta el momento; a nivel global, este compuesto es ampliamente utilizado en la industria de las pinturas y los adhesivos (entre otros rubros), y se prevé que en el futuro su demanda se incremente considerablemente. Dado que este producto tiene un precio de venta competitivo en el mercado, se decide comercializarlo y de esta manera obtener un mayor beneficio. Para definir la capacidad de producción, se cuenta con datos de mercado del producto principal para el año 2020, siendo China uno de los principales consumidores a nivel mundial, con aproximadamente un 50 % del consumo total de acetaldehído para ese año. Por este motivo, y teniendo en cuenta las fuertes relaciones comerciales de Argentina con este país, se decide producir un 1,5 % de la cantidad consumida por China -según los datos obtenidos para ese año- obteniéndose un valor de capacidad a instalar de 8.500 Ton/año para producir acetaldehído al 99,7 % p/p de pureza. En cuanto a la localización de la planta, se concluye que es conveniente que la planta permanezca en el mismo lugar que la planta productora de bioetanol, en la provincia de Tucumán.
Mail del autor Paula Ailén Pérez Fil: Cuadrado, Manuela. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Krum, Franco. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Mesiano, Ian. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Pérez, Paula Ailén. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Dinámicas de Vigilancia Estratégica y Observatorios en la Universidad Nacional de Mar del Plata
No full textEl presente trabajo se enfoca en analizar la importancia de las distintas dinámicas de vigilancia de los observatorios de la Universidad Nacional de Mar del Plata (UNMdP) con el fin de determinar un modelo estructural que permita su formalización. El objetivo principal es realizar un rastreo de los distintos observatorios universitarios (OU) a nivel nacional, identificar las necesidades de los locales y definir un reglamento para determinar su constitución y seguimiento. Para comenzar se realizó un relevamiento de los observatorios dependientes de universidades públicas mediante fuentes secundarias de acceso público. De los mismos se extrajo toda la información posible capaz de ser encontrada en sus respectivas páginas web o redes sociales. Luego se realizó un análisis de conglomerados con el fin de identificar qué características diferencian las unidades que demuestran realizar sus actividades con regularidad de las que se encuentran desactualizadas. Luego de detectar la dependencia institucional como característica diferenciadora, se analizaron distintas resoluciones de creación de observatorios actualizados y dependientes, y se detectó como punto común la formalización de los mismos bajo estructuras similares de reglamentaciones. De esta manera, se sometieron a Benchmarking dichas reglamentaciones con el fin de extraer las mejores prácticas de cada una. En pos de realizar una adaptación adecuada del modelo de reglamentación, se realizó un análisis cualitativo sobre el estado actual de los observatorios locales. Se realizaron una serie de entrevistas a distintos representantes y se identificaron las problemáticas más comunes: la falta de recursos humanos y financiamiento. A partir de esto se logró identificar que los observatorios que apuntan su dinámica de trabajo hacia proyectos innovadores y/o de base tecnológica logran obtener más apoyo y financiamiento. Además, se enviaron cuestionarios con el fin de determinar el impacto a nivel social, socio-productivo y científico-académico de las unidades. Por último, con los resultados del Benchmarking y el análisis cualitativo se confeccionó un modelo de reglamento para la formalización de los observatorios dentro de la UNMdP. Además, incluye una plantilla para la creación o adaptación de las unidades y una guía para la confección de una memoria para asentar los logros alcanzados y proyectos en curso. Se concluyó que la formalización es indispensable para el desarrollo de sus actividades, tanto para el acceso a financiamiento como para la designación de recursos humanos que puedan llevar a cabo los proyectos.
Mail de los autores Cindy Blanco Fil: Blanco, Cindy. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Hidrogeles de origen natural para remoción de amonio de aguas residuales
No full textEl proyecto final realizado representa un trabajo en conjunto entre líneas de trabajo de bioprocesos y de desarrollo de hidrogeles compuestos donde se identificó un problema, se estudiaron aspectos críticos y se planteó una solución alternativa y amigable con el medio ambiente.
Se investigó sobre la contaminación por amonio a nivel global, los problemas ambientales que puede causar y cómo las propiedades de los hidrogeles podrían ser compatibles y aplicables para la remoción del contaminante mediante humedales artificiales.
Los hidrogeles de alginato, conformados a partir de alginato de sodio y entrecruzados iónicamente, tienen buena capacidad de absorción de agua, tienen potencial de adsorción de iones debido a su carácter polielectrolítico y son biodegradables. Estas propiedades convierten a los hidrogeles de alginato en una alternativa factible al relleno convencional de los humedales artificiales para el tratamiento de aguas domésticas.
En primer lugar, se formularon y sintetizaron hidrogeles con distintas composiciones de alginato de sodio, almidón y bentonita. Luego de sintetizar con éxito siete formulaciones distintas del hidrogel, se logró escalar el proceso de síntesis para la producción de cantidades mayores de material, suficientes para llevar a cabo los ensayos de campo. Se realizaron ensayos de caracterización en la búsqueda de determinar si las variaciones en la composición de partida tienen alguna influencia en las propiedades del hidrogel final, y se logró hacer un análisis cualitativo y cuantitativo a partir de los ensayos termogravimétricos, de espectrofotometría , de microscopía y de otras propiedades físicas.
Una vez finalizada la etapa de caracterización, se estudió el rendimiento de los hidrogeles para su posterior aplicación. A partir de la investigación inicial sobre la contaminación de amonio, sus efectos y los métodos de descontaminación se identificaron dos aspectos críticos en el proceso de remoción: la adsorción del amonio y de las bacterias nitrificantes en la superficie del material. Por lo tanto, se diagramaron ensayos de laboratorio en condiciones controladas con el fin de determinar si los hidrogeles de alginato son factibles como potencial alternativa al relleno convencional de humedales construidos.
Mientras que se obtuvieron resultados prometedores en los ensayos de remoción de amonio, los de adsorción de bacterias trajeron a la luz problemas de durabilidad del material que comprometen su integridad en funcionamiento. A partir de estos problemas, se realizaron pruebas cortas que permitieron identificar las causas y plantear posibles soluciones como trabajo a futuro.
Se construyó un sistema de columnas alimentadas con aguas servidas, simulando un humedal artificial a escala de planta piloto. Algunas columnas se rellenaron con dos composiciones distintas de hidrogeles de alginato y otras con el relleno convencional, a modo de comparar el rendimiento de ambos. Los problemas de durabilidad de los hidrogeles perduraron, pero se consiguió medir la remoción de amonio en los sistemas durante un mes hasta la congestión de una de las columnas.
Finalmente, se hizo un análisis de factibilidad económica bajo la premisa de haberse solucionado el problema de durabilidad del material. Se conformó un proyecto de inversión con bases en el Parque Industrial de Mar del Plata, se realizó un estudio de mercado para estimar la potencial demanda en la región y se diseñó una planta capaz de producir hasta 30.000 toneladas anuales de hidrogel. Utilizando los métodos de tasa interna de retorno y tiempo de repago se determinó que el proyecto sería rentable.
Mail del autor Justo Dietrich Fil: Justo Dietrich. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Cálculo y selección de partes para torno de banco
No full textEl objetivo general es detallar características y dimensiones de algunas partes esenciales de un torno para lograr una máquina de rigidez, precisión y durabilidad y funcionalidad mayores a las que forman la gran mayoría de la oferta disponible en la Argentina.
Para lograr esto, se busca determinar la siguiente lista de características:
Bancada: material y tratamientos térmicos. Particular atención a las guías (modulares o integrales, material, tratamientos, dimensiones de sección).
Tornillo de avance: material, tratamientos, tipo de rosca y diámetro.
Delantal: Planteo de una cadena cinemática que permita tanto movimiento manual como avance automático impulsado por el tornillo.
Carro transversal: Planteo de la cadena cinemática; forma, material, tratamientos y dimensiones de sección de la guía.
Charriot: Planteo de cadena cinemática; forma, material, tratamientos y dimensiones de sección de la guía; planteo del elemento de medición del ángulo relativo entre charriot y carro transversal.
Husillo: forma, material y tratamientos térmicos aplicados; dimensionamiento del cabezal del husillo según características de accesorios disponibles en el mercado; dimensionamiento del pasaje de barra.
Rodamientos del husillo: cantidad, tipo, marca y modelo.
Motor eléctrico: tipo, marca, aislación, potencia y velocidad.Fil: D’Aurelio, Marcos Agustín. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Impacto de los defectos inherentes al proceso de obtención de chapas de madera sobre el comportamiento a la flexión de tableros contrachapados de Eucalyptus Grandis
Full text linkLos plywoods o tableros contrachapados se producen mediante el apilamiento en forma ortogonal de chapas de madera unidas con adhesivos poliméricos. Las chapas de madera se obtienen por debobinado del fuste húmedo o en estado verde en la dirección tangencial. Este proceso genera pequeñas fisuras llamadas lathe checks cuya criticidad sobre el comportamiento mecánico de la chapa depende de la frecuencia y su profundidad en el espesor. En este trabajo se evaluó el impacto de dichos defectos sobre el comportamiento a la flexión de los tableros, principal modo de solicitación de los mismos en sus diversas aplicaciones. Para ello, se ensayaron a flexión los tableros producidos con distintas configuraciones de apilamiento de chapas teniendo en cuenta la ubicación de los lathe checks. Simultáneamente, se utilizó la técnica de DIC (Digital Image Correlation) para evaluar los mecanismos de falla observados y asociarlos tanto con la microestructura de la madera, como con la configuración de apilamiento del tablero. Por último, se evaluó la viabilidad económica de construir contrachapados utilizando un adhesivo biogénico con el fin de disminuir el uso de recursos no renovables.
Se observó que, en ciertas configuraciones de tableros, los lathe checks actúan como camino propagante de fisuras junto a la microestructura vasal del eucalipto la cual también funciona como zona débil. Además, bajo las condiciones estudiadas, no se verificó un impacto negativo de los defectos sobre la resistencia a la flexión de los tableros. Sin embargo, si se vio un efecto de estos sobre la rigidez del tablero según su ubicación en las chapas y dirección de solicitación. Por otra parte, se remarcó a partir de los costos obtenidos de tableros con distintos adhesivos la importancia del reemplazo de adhesivos a base de formaldehído por aquellos provenientes de fuentes renovables, los adhesivos biogénicos, en particular a base de concentrado de proteína de soja (CPS).
Mail del autor Varela, María Belén Fil: Varela, María Belén. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Las Trayectorias Estudiantiles Universitarias atravesadas por la virtualidad en años de pandemia
No full textEn este trabajo exploramos las experiencias del estudiantado de la Tecnicatura Universitaria de Acompañamiento Terapéutico (TUAT) del departamento de Ciencias de la Salud de la Universidad del Sur. El mismo se enmarca en una investigación sobre las Trayectorias Estudiantiles Universitarias. Objetivos: a) rescatar las perspectivas de los/las estudiantes en torno a sus experiencias significativas durante el cursado; b) identificar núcleos temáticos presentes en sus expresiones; c) describir dichos discursos como expresión de la articulación de condiciones personales, grupales, institucionales, contextuales y epocales cristalizada en las trayectorias estudiantiles. Metodología: a través de una encuesta autoadministrada, hemos recogido y analizado los discursos autorreferenciales del estudiantado materializados en respuestas. Resultados: predominan tres temáticas nodales: el atravesamiento de la pandemia y la virtualidad en su experiencia de aprendizaje, la triangulación estudio-trabajo-responsabilidad familiar y la importancia del vínculo intersubjetivo entre pares y con docentes. Conclusiones: La articulación de esas tres cuestiones visibilizan rasgos prevalentes en las trayectorias estudiantiles de un grupo proveniente de sectores sociales menos favorecidos en la estructura social y con mayor necesidad de una política educativa inclusiva. Estos resultados aportan información valiosa para mejorar la calidad educativa y las estrategias de tutorías para estudiantes de TUAT, como para diseñar futuras investigaciones.Fil: Valente, Antonela. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Di Giácomo, Brenda. Universidad Nacional del Sur. ArgentinaFil: Biera, Ana. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ciencias de la Salud; Argentin
Plan de upgrading tecnológico en el sistema de comercialización de la empresa LecerMob
No full textEl propósito del presente trabajo es analizar la situación actual y las posibles mejoras que la tecnología 4.0 puede aportar a los procesos centrales y estratégicos del departamento comercial de una empresa especializada en diseño y producción de mobiliario de obra, específicamente en cocinas, baños y placares. Se ha identificado que el área de ventas constituye el principal obstáculo para el desarrollo de la empresa, debido a que no aprovecha todos los recursos disponibles, lo que dificulta el aumento del volumen de ventas.
Para alcanzar el objetivo, se llevaron a cabo diversas entrevistas con el sector involucrado y se aplicaron técnicas de investigación, incluyendo un estudio de mercado y la evaluación de la situación actual de la empresa en el mercado. Además, se utilizaron herramientas de gestión para elaborar un diagnóstico de las necesidades comerciales y tecnológicas, así como la segmentación de los consumidores y el análisis de la demanda.
Con base en el diagnóstico elaborado, se definieron estrategias de gestión, comerciales y tecnológicas para aprovechar las oportunidades identificadas. Se desarrolló un plan de marketing y ventas para impulsar el sector comercial, considerando la implementación de tecnologías innovadoras para el rubro. Asimismo, se establecieron las estrategias de venta que el departamento comercial indicaría en conjunto con los objetivos, formas de pago y entrega de los productos.
Posteriormente, se realizó un estudio cualitativo del modelo MOGIT, haciendo énfasis en la utilización de tecnología y analizando la estrategia definida. Por último, se propusieron indicadores claves de gestión (KPIs) para realizar un control de desempeño y seguimiento periódico de las variables estratégicas.
Como resultado, se presentó un plan de mejora tecnológica alineado con los objetivos estratégicos de la empresa, proporcionando beneficios como la organización y optimización de recursos, la implementación e innovación en el rubro, la fidelización de clientes, el aumento de ventas y el contacto con los consumidores.
Mail de los autores Federico Solá Fil: Amalfitano, Juan Pablo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Solá, Federico. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Micro-optimizador solar
No full textEl presente informe, en primer lugar, se explora en detalle el micro-optimizador como un sistema integral.
Se examina la estructura del convertidor DC/DC, que es el elemento principal de este dispositivo. Se selecciona la topología push-pull para el convertidor, y se justifica esta elección en base a sus características. Además, se introducen dos algoritmos de control MPPT y se escoge el más adecuado.
Luego, se detalla el proceso de diseño del transformador de alta frecuencia, específico para la topología elegida. Se aborda el dimensionamiento de los conductores del transformador, la selección del núcleo magnético y la estimación de las pérdidas asociadas.
Se presentan los cálculos y criterios utilizados para lograr un diseño eficiente y confiable del transformador. Además, se realiza la construcción y ensayo del transformador; para lo cual se definen los diferentes ensayos que permiten medir los parámetros y elementos parásitos del mismo. Luego, se contrastan los valores medidos con los estimados analíticamente por diseño Posteriormente, se analizan y seleccionan los elementos de conmutación que son utilizados como llaves, basando esto en la reducción de pérdidas de potencia generadas en el modo de conmutación. Además, una vez elegida la llave, se lleva a cabo un análisis térmico que garantiza su correcto funcionamiento. Se realiza un modelo de simulación circuital del dispositivo seleccionado para evaluar el comportamiento transitorio y de estado estacionario.
Por último, se presenta el enfoque de simulación empleado para evaluar el rendimiento del sistema completo y de cada una de sus partes individuales. Se describen las simulaciones realizadas, donde se estiman las pérdidas de potencia en todo el sistema.
Estas simulaciones son fundamentales para validar los diseños y las elecciones realizadas, así como para anticipar el comportamiento del sistema en diferentes condiciones de operación.Fil: Calcagno, Emanuel Leandro. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Germino, Roberto. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin
Diseño y simulación de un DAB (puente dual activo)
No full textLas energías renovables y la generación distribuida han complicado la transmisión y distribución de energía eléctrica. Por un lado, las fuentes de energía renovable se comportan como fuentes intermitentes y, por otro, la generación distribuida implica flujos de energía bidireccionales. Una solución a estos problemas consiste en la utilización de microrredes que se caracterizan por funcionar independientemente de la red principal.
Las microrredes pueden ser de CA o de CC. Una microrred de CC provee una interfaz natural para los dispositivos electrónicos de consumo, iluminación LED y otros.
Además, una microrred de CC no tiene flujos de potencia reactiva, ni presenta armónicos, ni problemas de sincronización y posee mayor eficiencia que su contraparte de CA. Para que una microrred de CC pueda consumir y entregar energía a la red CA se requiere un convertidor CC-CA bidireccional. La topología del puente dual activo DAB (del inglés Dual Active Bridge) permite un flujo de potencia bidireccional, aislación galvánica y alta densidad de potencia. Está compuesto por dos puentes completos unidos por un transformador de alta frecuencia.
En este proyecto, se diseñó y simuló un DAB de 2 kW que eleva la tensión desde una microrred de 36 Vcc a un valor de 450 Vcc adecuado como entrada de un inversor monofásico conectado a la red de distribución de 220 Vca. El DAB fue diseñado con llaves MOSFET de silicio (Si) en el puente de baja tensión y con llaves MOSFET de carburo silicio (SiC) en el puente de alta tensión. La tecnología SiC permite operar a frecuencias de conmutación y tensiones más altas que la tecnología convencional de Si. La frecuencia de conmutación del DAB fue fijada en 40 kHz. El trabajo abarcó el estudio del DAB, el diseño térmico, la selección de llaves y drivers y la simulación del convertidor para validar el diseño bajo diferentes regímenes de carga.
Mail del autor Lucas Pablo Morales Fil: Morales, Lucas Pablo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería; Argentin