Enfoque UTE

Analysis Of the Effect of Vegetal and Coking Coals on the Surface Hardness of Carburized AISI 8620 Steel

Abstract: In this investigation was developed a comparative study of the superficial hardness of AISI 8620 steel thermally treated by carburizing, by the use of vegetable and coking coals. The objective was to propose an alternative to the element used to generate the carburizing atmosphere. The previous stages have been described, such as the preparation of the material and its verification, as well as the dimensions and characteristics, defined by the ASTM E-18 standard. By considering four variables, each one with two levels, an orthogonal array matrix of 16 experiments was generated. The surface hardness measurements were processed through an analysis of variance (ANOVA), where the significance of each variable considered as a factor was obtained. Coking coal can be used as an element for the generation of carburizing atmosphere since a maximum relative error of 3.86% was obtained between the experimental values and the values in the literature. In contrast, the vegetable coal did not improve the mechanical properties of the steel, reaching an average hardness of 25.95 HRC after heat treatments.

Resumen: En esta investigación, se desarrolló el estudio comparativo de la dureza superficial del acero AISI 8620 tratado térmicamente con cementación, utilizando carbón vegetal y coque. El objetivo fue proponer una alternativa al elemento utilizado para generar la atmósfera de cementado. Se describen las etapas previas, tales como la preparación del material y la verificación del mismo, también se analizaron las dimensiones y características que define la norma ASTM E-18. Al considerar cuatro variables, cada una con dos niveles, se generó una matriz de arreglo ortogonal de 16 experimentos. Las mediciones de dureza superficial fueron procesadas mediante un análisis de varianza (ANOVA), se obtuvo la significancia de cada variable considerada como factor. El carbón coque puede utilizarse como elemento para la generación de atmósfera de cementado, ya que se obtuvo un error relativo máximo de 3.86% entre los valores experimentales y los valores presentes en la literatura. Por otra parte, el carbón vegetal no mejoró las propiedades mecánicas del acero, alcanzando una dureza en promedio de 25.95 HRC luego de los tratamientos térmicos.

Developing Fuel Efficiency and CO2 Emission Maps of a Vehicle Engine Based on the On-Board Diagnostic (OBD) Approach

Abstract: In real traffic conditions vehicle interacts with the road, other vehicles, and traffic control devices. The level of traffic influences driving patterns and, consequently, this can affect the vehicle’s fuel efficiency and emissions. This study aims to develop engine maps of fuel consumption and carbon dioxide (CO2) emissions for a light vehicle operating under real traffic conditions. A representative passenger vehicle powered by gasoline of the ecuadorian vehicle fleet was selected for the experimental campaign that was developed on a test route designed according to real driving emission (RDE) regulation. An on-board diagnostic (OBD) device was used for recording in real-time engine and vehicle operating parameters. Moreover, CO2emissions were estimated using the fuel rate registered from the OBD system of the vehicle This study proposed a novel methodology for developing two-dimensional contour engine maps based on OBD data. The result showed that the vehicle engine operated in real traffic conditions with a brake thermal efficiency (BTE) of 27 %, a brake-specific fuel consumption (BSFC) of 275 g/kWh, and a CO2energy-emission factor of 716 g/kWh. In terms of distance, the CO2emission factor for the tested vehicle was approximately 190 g/km. Overall, this study demonstrates that the OBD approach is a potential method to be used to assess the fuel consumption and CO2emissions of a vehicle operating under real-world traffic conditions, especially in Latin American countries, where portable emission measurement systems (PEMS) are not readily available.

Resumen: En condiciones reales de circulación un vehículo interactúa con la carretera, con otros vehículos y con los dispositivos de control del tráfico. El nivel de tráfico influye en los patrones de conducción y, en consecuencia, esto puede afectar a la eficiencia del combustible y las emisiones del vehículo. El objetivo de este estudio es desarrollar mapas motorizados de consumo de combustible y emisiones de dióxido de carbono (CO2) para un vehículo ligero que circule en condiciones reales de tráfico. Un vehículo de pasajeros propulsado a gasolina y representativo del parque automotor ecuatoriano fue seleccionado para la campaña experimental que se desarrolló en una ruta de prueba diseñada de acuerdo a la normativa de emisiones en conducción real (RDE). Se utilizó un dispositivo de diagnóstico a bordo (DAB) para registrar en tiempo real los parámetros de funcionamiento del motor y del vehículo. Además, las emisiones de CO2se estimaron utilizando la tasa de combustible registrada desde el sistema OBD del vehículo. Este estudio propuso una metodología novedosa para desarrollar mapas de motor de contorno bidimensional basados en datos OBD. El resultado mostró que el motor del vehículo funcionaba en condiciones reales de tráfico con una eficiencia térmica de frenado (ETF) del 27 %, un consumo de combustible específico de frenado (CCFE) de 275 g/kWh y un factor de emisión de energía de CO2de 716 g/kWh. En términos de distancia, el factor de emisión de CO2del vehículo probado fue de aproximadamente 190 g/km. En general, este estudio demuestra que el enfoque OBD es un método potencial para ser utilizado para evaluar el consumo de combustible y las emisiones de CO2 de un vehículo que opera en condiciones de tráfico del mundo real, especialmente en los países de América Latina, países en los que los sistemas portátiles de medición de emisiones (PEMS) no están fácilmente disponibles.

Assessing the Efficacy of Metarhizium anisopliae (Metschnikoff) Sorokin as a Biological Control Agent against Rose Sawfly Larvae

Abstract: Increasing concerns over the environmental impact of chemical pesticides have prompted the exploration of alternative, and eco-friendly solutions for controlling insect pests. The use of entomopathogenic fungus (EPF) as a biological control agent is of paramount importance. We aimed to investigate the effect of different concentrations ofMetarhizium anisopliae(Metschnikoff) Sorokin on larval mortality and pupal formation, of sawfly larvae, a major pest of rose plants. Our study revealed a concentration-dependent effect ofM. anisopliaeon sawfly larvae. At 7 days after EPF exposure, the highest concentration (1 × 109conidia/ml) led to a mortality rate of 65.0% and at the 11th day, the larval mortality was reached up to 82.5%. The highest EPF concentration resulted in a minimal pupal formation (7.5%). This study demonstrates the potential ofM. anisopliaeas a valuable biological control agent against sawfly larvae infestations in rose plants.

Resumen: La creciente preocupación por el impacto ambiental de los pesticidas químicos ha impulsado la exploración de soluciones alternativas y ecológicas para controlar las plagas de insectos. El uso de hongos entomopatógenos (FPE) como agente de control biológico es de suma importancia. Nuestro objetivo fue investigar el efecto de diferentes concentraciones deMetarhizium anisopliae(Metschnikoff) Sorokin sobre la mortalidad larvaria y la formación de pupas de larvas de mosca sierra, una plaga importante de las plantas de rosas. Nuestro estudio reveló un efecto dependiente de la concentración deMetarhizium anisopliaesobre las larvas de mosca sierra. A los 7 días después de la exposición al EPF, la concentración más alta (1 × 109conidios/ml) condujo a una tasa de mortalidad del 65.0 % y al día 11 la mortalidad larvaria alcanzó hasta el 82.5 %. La concentración más alta de EPF resultó en una formación de pupas mínima (7.5 %). Este estudio demuestra el potencial deMetarhizium anisopliaecomo un valioso agente de control biológico contra las infestaciones de larvas de mosca sierra en plantas de rosas.

Flow Patterns in Two Nanorefrigerants R600a/CuO and R410A/CuO During the Boiling Process

Abstract: The present study aims to know the flow patterns in two nanorefrigerants R600a / CuO and R410A / CuO throughout the forced boiling process in horizontal square pipes. Those are obtained using the thermophysical properties of the refrigerants R600a and R410A in state liquid and vapor, as well as the properties of the CuO nanoparticles. The analysis was carried out using two methods: analytical and numerical. The analytical method was established by formulas and correlations through scientific articles and books to find an improvement in the two-phase heat transfer, under the conditions at an inlet temperature of 8 ° C and with a quality range of 0 to 1. This allowed to verify that by adding nanoparticles to the refrigerant, the transition between the flow regimes increases progressively, while the quality of the vapor decreases. For the numerical method, the different transition limits are specified in a simulation process in the Ansys Fluent CFD Software, under established design conditions, which consequently increases the general efficiency of any refrigeration system.

Resumen: El presente estudio tiene como propósito identificar los patrones de flujo en los nanorefrigerantes R600a/CuO y R410a/CuO durante el proceso de ebullición forzada en tuberías cuadradas horizontales. Dichos patrones se obtienen empleando las propiedades termofísicas de los refrigerantes R600a y R410A en estado líquido y de vapor, así como, también las propiedades de las nanopartículas de CuO. El análisis se lo realizó mediante dos métodos: analítico y numérico. El método analítico se estableció mediante fórmulas y correlaciones a través de artículos científicos y libros para encontrar una mejora en la transferencia de calor de dos fases. El trabajo se llevo a cabo bajo las condiciones a una temperatura de entrada de 8 °C y con un rango de calidad de 0 a 1, comprobando que al añadir nanopartículas al refrigerante la transición entre los regímenes de flujo aumenta de manera progresiva, mientras que, la calidad de vapor reduce. Para el método numérico se procedió a especificar los diferentes límites de transición en un proceso de simulación en el Software CFD Ansys Fluent, bajo condiciones establecidas de diseño, lo que en consecuencia aumenta la eficiencia general de cualquier sistema de refrigeración.

Powder Detergent Packaging Line Improvement by Lean Six Sigma DMAIC Methodology

Abstract: This investigation was a case of study in the powder detergent packaging line and aimed to reduce all those wastes that do not add value to the product, increasing the cost of production. Reducing or eliminating waste within the manufacturing industry becomes necessary for sustainable businesses over time and keeps generating development. To achieve it, the Lean Six Sigma DMAIC methodology was implemented in a detergent powder packaging line, to identify the problems that afflicted and made production more expensive. By using quality tools (such as Pareto and Ishikawa diagrams, 5S application, Poka-Yokes, SMED, training personnel, and standardizing processes) it was possible to reduce unproductive times. Energy consumption was reduced by up to 20 %, also efficiency and machine availability increased by 10.98 % and 7.32 %, respectively. The general performance of the line increased by 15.16 %, which translates into significant monthly savings of USD 71 442.05. By applying these improvement techniques, the most significant efficiency was registered in 1 kg packages, going from 47 % to 89 %, approximately. To maintain this productivity and even to perfect it, it is necessary to hire specialized personnel who know the production processes and industrial operations.

Resumen: Esta investigación fue un estudio de caso en una línea de empaque de detergente, con el objetivo de reducir todos los desperdicios que no añaden valor al producto y que aumentan el costo de producción. La disminución o eliminación de desperdicios de cualquier tipo dentro de la industria manufacturera se convierte en una necesidad para que los negocios continúen siendo sustentables en el tiempo y generan desarrollo. Para alcanzar este objetivo, se implementó la metodología Lean Six Sigma DMAIC en una línea de envasado de polvo detergente, permitiendo descubrir los problemas que agobiaban y encarecían la producción. Al utilizar herramientas de calidad (como Diagramas de Pareto e Ishikawa, la aplicación de la metodología 5S, Poka-Yokes, SMED, capacitando al personal, y estandarizando procesos) se logró reducir tiempos improductivos. El consumo de energía se redujo hasta en un 20 %, la eficiencia y la disponibilidad de la máquina aumentaron en 10.98 % y 7.32 %, respectivamente. También se incrementó el rendimiento general de la línea en 15.16 %, lo cual se tradujo en un ahorro significativo mensual de USD 71 442.05. Mediante la aplicación de estas técnicas de mejora, la eficiencia más significativa se registró en los empaques de 1 kg, pasando de 47 hasta 89 %, aproximadamente. Para mantener esta productividad y perfeccionarla, es necesario contratar personal especializado, que conozca los procesos productivos y operaciones industriales.

Containers-Based Network Services Deployment: A Practical Approach

Abstract: In recent years, virtualizing network services and functions has enabled optimizing hardware resources on resource-constrained devices, such as CPU, memory, and storage. Traditional virtualization is achieved through virtual machines using a layer known as a hypervisor. While this form of virtualization offers advantages such as scalability and portability, it has disadvantages in terms of performance compared to nonvirtualized deployments. In this context, alternative virtualization technologies (like containers) allow virtualization on the same physical infrastructure, improving overall performance, portability, and service scalability. This paper implements the deployment of network services on the Raspberry Pi development platform, which has limited resources. This is achieved through a multi-container virtualization solution using the Docker Compose tool, based on Docker containerization technology. Finally, a performance analysis of the implemented virtualization solution is conducted in terms of resource utilization by each service.

Resumen: En los últimos años, la virtualization de servicios y funciones de red ha permitido optimizar los recursos de hardware, como CPU, memoria y almacenamiento, en equipos con limitaciones de recursos. La virtualization tradicional se lleva a cabo mediante máquinas virtuales, utilizando una capa conocida como hipervisor. A pesar de que esta forma de virtualization ofrece ventajas como escalabilidad y portabilidad, presenta desventajas en términos de rendimiento en comparación con un despliegue no virtualizado. En este contexto, han surgido tecnologías alternativas de virtualization (como los contenedores) que permiten la virtualization en la misma infraestructura física, mejorando el rendimiento general, la portabilidad y la escalabilidad de los servicios. En este artículo se implementa el despliegue de servicios de red en la plataforma de desarrollo Raspberry Pi que cuenta con recursos limitados. Esto se logra mediante una solución de virtualization multicontenedor utilizando la herramienta Docker Compose, basada en la tecnología de contenerización Docker. Finalmente se lleva a cabo un análisis del rendimiento de la solución de virtualization implementada en términos de la utilization de recursos por parte de cada uno de los servicios.