7 research outputs found
Caracterización de la viscosidad del aceite lubricante de motor monogrado SAE40 por medio de potencia óptica laser
No full textIn this work, preliminary results of the viscosity characterization in columns of SAE40 single-grade motor lubricating oil and the measurement of the laser optical power obtained by transmission are presented. The technique consists of a beam of a 532 nm continuous wave laser diode, which passes through a sample of oil column depending on the temperature and transmitted to a photodetector that registers and processes the signal for subsequent analysis. The results present a direct correlation between optical power and viscosity, the correlation is determined from the analysis of absorbance and absorption coefficient by means of the Lambert-Beer law.En este trabajo, se presentan resultados preliminares de la caracterización de la viscosidad en columnas de aceite lubricante de motor SAE40 monogrado mediante la medición de la potencia óptica laser obtenida por transmisión. La técnica consiste en un haz de un diodo laser de onda continua de 520 nm, el cual pasa a través de una muestra de columna de aceite en función de la temperatura y es transmitido a un fotodetector que registra y procesa la señal para su posterior análisis. Los resultados presentan una correlación directa entre la potencia óptica y la viscosidad del líquido. La correlación se determina a partir del análisis de la absorbancia y coeficiente de absorción por medio de la ley Lambert-Beer
Thermal Performance of the Cerro Prieto Geothermal Field Fluid Transportation Network
No full textABSTRACT The thermal performance at the Cerro Prieto Geothermal Field (CPGF) fluid transportation network was evaluated in terms of the mass, energy and exergy flows of the separated steam and water at selected points of the transportation network, the mass and heat losses from the separators, pipelines and fittings, and the partial (transportation sub-processes) and overall (wellhead to power plant inlet) thermal efficiencies. Thermal efficiencies of the transportation sub-processes and overall steam field (wellhead to power plant inlet) processes were also evaluated. The 1st law efficiencies range from 86.8 to 98.1% for the individual fluid transportation subprocesses while those of the 2nd law vary from 78.9 to 95.9%. The overall efficiencies are 67.6% and 75.2 %, respectively. Total heat losses from the HP and LP gathering networks amounted to 180.6 MWt of which 72.9 MWt were lost through the pipelines thermal insulation, 33.7 MWt from the pipelines fittings, and 74.0 MWt from the condensate drains. Potential areas for improvement of energy utilization were detected and evaluated, and showed a potential for energy recovery equivalent to 83 MWe of additional capacity while maintaining the same rate of fluid and energy extraction and the same number of producing wells. INTRODUCTION In geothermal fields, the fluid from producing wells is usually transported through a network of pipelines to the power plants which may be sited several hundred of meters or even some kilometers away. Thus, the performance of the pipeline transportation network is affected among others, by the type of fluid being transported (one-or two-phase), the network geometry and complexity, the actual thermal insulation condition and steam field operating strategies. In fact, one of the largest problems in analyzing pipeline network behavior is the difficulty in accounting for the actual component operational and physical features as some conditions change from the design specifications. This occurs, for example, when the pipelines thermal insulation deteriorates with time, or when pipelines carry less fluid than the flow specified at normal operation conditions, etc. Hence, the departure from operational design specifications of the pipeline network components and operating philosophy are some of the factors that affect the fluid transportation network thermal performance
Solución numérica de la conducción de calor unidimensional en estado transitorio en un elemento de combustible de un reactor tipo BWR mediante diferencias finitas
No full textThe present work describes a numerical solution of the temperature distribution in a fuel element of a BWR type nuclear reactor, starting from the general heat conduction equation in its non-linear form and assuming that the thermophysical properties of the materials that integrate it are functions that depend on temperature. The solution is based on the finite difference method, using a discretization scheme in centered finite differences, both for the steady state and for the transient. Both cases are solved with the support of the Microsoft Excel program, using the solution tools of this software for systems of linear equations and the development of functions embedded in Excel to represent the dependence of temperature on thermophysical properties. Two transient state scenarios are resolved, the first refers to a shutdown of the reactor (zero internal heat generation) and the second, to a change in the convective heat transfer coefficient. For both simulation scenarios, the analysis of results is performed qualitatively, resulting in appropriate behavior, as expected.El presente trabajo describe una solución numérica de la distribución de temperaturas en un elemento de combustible de un reactor nuclear tipo BWR, partiendo de la ecuación general de conducción calor en su forma no lineal y asumiendo que las propiedades termofísicas de los materiales que lo integran son funciones que dependen de la temperatura. La solución se basa en el método de diferencias finitas, usando un esquema de discretización en diferencias finitas centradas, tanto para el estado estacionario como para el transitorio. Ambos casos se resuelven con el apoyo del programa Microsoft Excel, usando las herramientas de solución propias de este software para sistemas de ecuaciones lineales y el desarrollo de funciones embebidas en Excel para representar la dependencia de la temperatura en las propiedades termofísicas. Se resuelven dos escenarios de estado transitorio, el primero se refiere a un apagado del reactor (generación interna de calor nula) y el segundo, a un cambio en el coeficiente de transferencia de calor por convección. Para ambos escenarios de simulación, el análisis de resultados se realiza en forma cualitativa, resultando en un comportamiento apropiado, de acuerdo con lo esperado
Solución analítica de la ecuación de Laplace aplicada a un campo de temperaturas en dos dimensiones usando superposición
No full textAt the context of the growing demand for energy at a global level, the generation processes and energy exchanges have a determining role and significantly contain the transfer of thermal energy. Among the mechanisms of heat transfer, particularly when thermal energy is diffused through a solid body, conduction is predominant. This paper presents the analytical solution of the general heat conduction equation, through the application of the partial differential equations solution method of the separation of variables for the case of a square plate subject to Dirichlet-type boundary conditions for state stationary. The results are compared with a thermal model simulator, showing good agreement with the results of this work.Dentro del contexto de la creciente demanda de energía a nivel global, los procesos de generación e intercambios energéticos juegan un papel determinante y contienen implícitamente la transferencia de energía térmica. Entre los mecanismos de la transferencia de calor, particularmente cuando la energía térmica se difunde a través de un cuerpo solido la conducción es predominante. En este trabajo se presenta la solución analítica de la ecuación general de conducción de calor, mediante la aplicación del método de solución de ecuaciones diferenciales parciales de la separación de variables para el caso de una placa cuadrada sujeta a condiciones de frontera de tipo Dirichlet para estado estacionario. Los resultados se comparan con un simulador de modelos térmicos, se observa buena concordancia con los resultados del presente trabajo
Metodología para el cálculo de pérdidas de calor en redes de transporte de vapor mediante Microsoft Excel
No full textSteam transportation systems typically include large steam lines with a large variety and number of transition elements such as valves, flanges, orifice plates, etc., installed along with them. When evaluating the efficiency of the transportation process through a steam pipeline and determining the main causes that impact energy loss, it has been found that the procedure for quantifying energy losses in steam pipeline networks relies on simplifications that arise from the complexity of the conditions under which they operate. This paper presents a calculation procedure to determine heat losses in the pipes of a steam transportation network, which is based on geometric information of the line and the state of its thermal insulation, as well as the conditions under which the network operates. The results obtained were compared to calculations of surface temperature and heat loss in a steam pipeline with different insulation conditions. The proposed methodology has the advantage of being simple and easy to implement on a personal computer with Microsoft Excel without requiring a high investment, unlike commercial software that has a high cost and requires computer equipment with more specific features.Los sistemas de transporte de vapor típicamente incluyen grandes líneas de vapor con una gran variedad y número de elementos de transición tales como válvulas, bridas, placas orificio, etc., instalados a lo largo de éstas. Al evaluar la eficiencia del proceso de transporte a través de una tubería que conduce vapor y determinar las causas principales que impactan la pérdida de energía, se ha encontrado que el procedimiento para la cuantificación de las pérdidas de energía en redes de tuberías que conducen vapor se apoya en simplificaciones que se derivan de la complejidad de condiciones bajo las cuales éstas operan. En este trabajo se presenta un procedimiento de cálculo para determinar las pérdidas de calor en las tuberías de una red de transporte de vapor, que se apoya en información geométrica de la línea y del estado de su aislamiento térmico, así como de las condiciones bajo las cuales opera la red. Los resultados que se obtuvieron se contrastaron contra cálculos de la temperatura de superficie y la pérdida de calor en un vaporducto con diferente condición de aislamiento. La metodología propuesta presenta la ventaja de ser simple y fácil de implantar en una computadora personal con Microsoft Excel sin implicar una alta inversión, a diferencia del software comercial que tiene un costo elevado y que precisa de equipo de cómputo con características más específicas
Caracterización de caucho reciclado alternativa de materia prima en la industria automotriz
No full textRubber has various applications and a high consumption in industry, mainly in the manufacture of tires. Its use generates an environmental problem at the end of its useful life. (Farfán et al., 2018). This article presents a proposal for the recycling of discarded rubber from tires. The objective is to have recycled rubber as a raw material (Criollo Salamea, 2014) with properties similar to virgin synthetic rubber. This proposal features tests with 100% recycled rubber, unlike current studies that mix resins with different percentages of rubber. To extend the useful life of this recycled rubber, the process of crushing the disused rubber until it reached the 30th sieve. It was then mixed with an accelerator, zinc oxide and sulfur, which allowed the vulcanization process. To characterize it, hardness and compressive stress tests were performed. The results of these tests are key to optimize the production and properties of the recycled product, which will be reused as a quality component in the automotive industry, generating benefits such as energy savings, reduction of water consumption and promotion of environmental sustainability. (Cruz et al., 2024).El caucho tiene diversas aplicaciones y un elevado consumo en la industria, principalmente en la fabricación de neumáticos. Su uso genera un problema ambiental al finalizar su vida útil.(Farfán et al., 2018). Este artículo presenta una propuesta para el reciclaje del caucho desechado de los neumáticos. El objetivo es tener caucho reciclado como materia prima (Criollo Salamea, 2014) con las propiedades a semejanza del caucho sintético virgen. Esta propuesta presenta pruebas con caucho reciclado al 100%, a diferencia de los estudios actuales que mezclan resinas con diferentes porcentajes de caucho. Para prolongar la vida útil de este caucho reciclado, se llevó a cabo el proceso de triturar el caucho en desuso hasta alcanzarel tamiz número 30. Luego se mezcló con un acelerador, oxido de zinc y azufre, lo que permitio el proceso de vulcanizado. Para caracterizarlo, se realizaron pruebas de dureza y de esfuerzo de compresión. Los resultados de estas pruebas son clave para optimizar la producción y las propiedades del producto reciclado, que se reutilizara como componente de calidad en la industria automotriz,generando beneficios como ahorro energético, la disminución del consumo de agua y fomento de la sostenibilidad ambiental.(Cruz et al., 2024)
Intervalo de dobleces
No full textMathematics today becomes a complex and often difficult subject for the students who study it, it is a fact that many times this difficulty is based on the teaching that is given by the teacher for not being able to transmit their knowledge in a simple way, or also due to lack of interest from the students themselves. One strategy that brings great interest to students is folding sheets of paper. Hence, there are different formulas to find the maximum number of folds in a sheet of a material, however, through this article we find a different formula that helps us calculate the folds. In addition, we arrive at some formulas that give us the interval that a sheet of a material must measure to reach a certain number of folds. Then, we check the formulas with sheets of different materials, reaching the folds indicated by the formulas cited in this article. Finally, we managed to break a world record for folding a sheet (the record was 13), achieving 14 numbers of folds.Las matemáticas hoy en día se hacen una materia compleja y muchas veces difícil por parte de los estudiantes que la cursa, es un hecho, que muchas veces esta dificultad se basa en la enseñanza que se da por parte del profesor por no poder transmitir sus conocimientos de una manera sencilla, o también por falta de interés de los mismos estudiantes. Una estrategia qué aporta gran interés a los estudiantes es doblar hojas de papel. De ahí, que existen diferentes fórmulas para encontrar el número de dobleces máximo de una hoja de un material, sin embargo, a través de este artículo encontramos una fórmula distinta que nos ayudan a calcular los dobleces. Además, llegamos a unas fórmulas que nos dan el intervalo que debe de medir una hoja de un material para alcanzar cierto número de dobleces. Luego, comprobamos las fórmulas con hojas de distintos materiales, alcanzando los dobleces señalados por las fórmulas citadas de este artículo. Por último, logramos vencer un récord mundial de dobleces de una hoja (el récord era de 13), logrando 14 número de dobleces
