Enfoque UTE

Calculation of Voltage Distribution along the Insulator Strings of a 500 kV Transmission Line Based on Finite Element Method

Resumen En este artículo se puede apreciar las distribuciones de voltaje a lo largo de una cadena de aisladores de una línea de transmisión de 500 kV de Ecuador. El problema electrostático relacionado a la distribución de voltajes se resolvió utilizando el método de los elementos finitos. Se realiza un dibujo a escala 1:1 en una herramienta de dibujo tipo CAD para luego ser exportada al programa FEMM, que resuelve el problema y del que se obtienen los resultados relacionados a los voltajes en la cadena de aisladores. Se aprecia las diferencias de voltaje en los diferentes aisladores que componen una cadena y se observa la diferencia entre las cadenas, determinada por la ubicación geométrica en el espacio de solución.

Abstract This paper presents the voltage distributions along the insulator strings of a 500 kV overhead transmission line of Ecuador. The electrostatic problem related to the voltage distribution was solved using the Finite Element Method. A 1: 1 scale drawing is done on a CAD type drawing tool and then exported to the FEMM program that solves the problem and the results related to the voltages in the insulator string are obtained. The voltage differences in the different insulators that constitute a string are appreciated and the difference between the strings determined by the geometric location in the solution space is observed

Survey of migration of aluminium from pots to oat beverage

Resumen La migración de metales hacia los alimentos es un tema concerniente a la inocuidad alimentaria y la ingesta dietética es una fuente importante de exposición no ocupacional al aluminio. En esta investigación se determinó la cantidad de aluminio que se transfiere desde las ollas al preparar colada de avena con naranjilla (Solanum quitoense), bebida con pH ácido consumida ampliamente en Ecuador. Su preparación se realizó en ollas de aluminio de cinco marcas comercializadas en Quito y durante siete ciclos de cocción. La cuantificación de la concentración de aluminio transferido a las ciento cuarenta muestras de colada se realizó por espectroscopia de absorción atómica con llama de óxido nitroso-acetileno. Las concentraciones de aluminio transferido al alimento durante los siete tratamientos sobrepasan el límite permisible de 1 mg Al/kg establecido por la Unión Europea (Reglamento Europeo UE 1416:2016), excepto para la marca de olla IV, que en el séptimo tratamiento presenta 0,76±0,04 mg Al/kg. El análisis de varianza Anova de dos factores indica que las marcas de las ollas y el número de tratamientos aplicados sí afecta estadísticamente a la migración de aluminio.

Abstract The migration of metals from utensils to food during cooking is an issue of food safety. Dietary intake is the main source of non-occupational exposure to aluminum. This research allowed to know the amount of aluminum that is transferred when is preparing an oatmeal beverage with naranjilla (Solanum quitoense), an acidic pH drink, widely consumed in Ecuador. The beverage was prepared in aluminum pots of the five most commercialized brands in Quito and it was done in seven cooking cycles. The quantification of the concentration of transferred aluminum in the one hundred and forty oatmeal beverage was performed by atomic absorption Spectroscopy with nitrous oxide-acetylene flame. The concentrations of aluminum transferred to the food during the seven treatments exceed the allowable limit of 1 mg Al /kg established by the European Union (European Regulation EU 1416: 2016), except for the IV brand pot, which presents 0,76±0,04 Al/kg in the seventh treatment. The two-factor Anova analysis of variance indicates that the brand of the pots and the number of treatments applied does affect aluminum migration.

Ice cream bean (Inga edulis) flower phenology in Ecuadorian inter-Andean valley

Resumen La investigación se realizó en la provincia de Pichincha, cantón Quito, parroquia Nayón, cuya temperatura varía entre 18 °C a 22 °C y se encuentra a una altitud de 2325 msnm. La guaba es una especie utilizada para brindar sombra en algunos cultivos como el café y el cacao. En este estudio se seleccionaron 15 árboles de guaba, en los cuales se marcaron 30 yemas vegetativas/planta, para seguirlas en el tiempo y observar su desarrollo. Se realizaron observaciones semanales del paso de las fenofases vegetativa a reproductiva del cultivo, para establecer la duración de cada una y la actividad térmica necesaria para que estos cambios se puedan dar. Durante el estudio los árboles de guaba seleccionados presentaron brotación, caída del follaje y fructificación constante. Estos cambios variaron dependiendo de las condiciones climáticas de Nayón. Con los resultados obtenidos finalmente se determinó que la etapa de floración duró 155 días para el cultivo de guaba y un total de 497 unidades térmicas necesarias para cosechar frutos. La escala BBCH (Biologische Bundesanstalt, Bundessortenamt und Chemische Industrie) describe el desarrollo fenológico de los cultivos desde la germinación hasta la senescencia; comprende 8 etapas principales que son la germinación, desarrollo de las hojas, formación de brotes, aparición de inflorescencias, floración, desarrollo de los frutos, maduración de frutos y senescencia. Con base a esta escala se desarrolló una descripción fenológica visual de la guaba de la fase de floración y desarrollo del fruto, con las subfases más importante visualizadas (521, 525, 529, 621, 625, 629, 723, 725, 729). Esta información básica y de gran utilidad constituye un fundamento clave para comprender mejor el proceso de desarrollo de este cultivo y mejorar las prácticas de campo y producción.

Abstract The research was carried out in the Nayón-Quito, Ecuadorian Pichincha-Province, with temperatures ranging between 18 - 22 ° C, located at an altitude of 2325 meters above sea level. Ice cream bean is a species used to provide shade in some crops such as coffee and cocoa. In this study, 15 ice cream bean trees were selected in which 30 vegetative buds/plant were marked to follow them in time and observe their development. Weekly observations were made of the transition of the vegetative to reproductive structures of the crop in order to establish the duration of each stage presented by the plant as well as the thermal cumulation necessary for these changes to occur. During the study, the selected trees selected presented constant bud break, foliage fall and fruiting. These changes varied according to the climatic conditions of Nayón. It was finally determined that ice cream bean flowering stage lasted 155 days and a total of 497 thermal units were needed to fruit harvest. The BBCH scale (Biologische Bundesanstalt, Bundessortenamt und Chemische Industrie) describes the phenological development of crops from germination to senescence, comprising 8 main stages that are germination, leaf development, bud formation, inflorescence formation, flowering, fruit development, fruit ripening and senescence. Based on this scale a visual-phenological description of the ice cream bean fruit setting was obtained with the most relevant subphases presented by the plants (521, 525, 529, 621, 625, 629, 723, 725, 729). This information constituted basic and outmost useful and relevant data to better understand the process of development of this crop and improve field and production practices.

Incorporating amaranth flour to obtain low-fat meat snacks

Resumen El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto de la incorporación de harina de amaranto a bocaditos de carne con bajo contenido de grasa, mediante análisis sensorial y valor nutricional. Para ello se elaboró un control y tres formulaciones, en las cuales se varió en la forma de incorporar la harina de amaranto. Las unidades de muestra se moldearon en forma de bocaditos de 50±0.50 g y se cocinaron en un horno eléctrico, hasta alcanzar una temperatura interna de 72 ºC en el centro térmico de las muestras, para garantizar la calidad microbiológica. La evaluación sensorial de las muestras se realizó inmediatamente después del proceso de cocción, empleando una escala hedónica de 5 puntos. Los atributos evaluados fueron: olor, color, sabor, terneza, jugosidad, aceptación general e intención de compra. Además, se analizó el rendimiento a la cocción y la composición proximal de los productos elaborados y esto se comparó con la información nutricional de un producto comercial. Las distintas formulaciones elaboradas, tuvieron buena aceptación por parte de los evaluadores, quienes enunciaron, además, la intención de compra de las mismas, lo que resultó de la apreciación general de cada muestra. La forma en la que se incorporaron los ingredientes, afectó al rendimiento y a la composición proximal de las formulaciones ensayadas, lo cual puede atribuirse a la retención de fluidos durante la cocción. Los bocaditos elaborados presentaron, asimismo, menores contenidos de grasa y de sodio en comparación con una muestra comercial, lo que los hace más saludables.

Modeling of the variation of the electrical conductivity of the leachate of cocoa with different fermentation index

Abstract This study linked the fermentation index of two varieties of cocoa beans: CCN 51 and ICS 6 with electrical conductivity (EC) of the water where they were immersed using a laboratory conductimeter. Mixtures of 11 fermented cocoa beans and unfermented were performed in order to obtain fermentation index from 0% (unfermented beans) to that reached by the fermented cocoa beans. Immersion times tested for determination of the electrical conductivity were 90 and 180 minutes. The results of electrical conductivity for CCN 51 and ICS 6 were 56.1 ± 12.0 to 1375.0 ± 28.0 mS/cm and 150.0 ± 19.9 to 1199.3 ± 44.5 mS/cm, respectively. Subsequent conductivity values did not represent significant increases over time. The relationship between the fermentation index and electrical conductivity for CCN 51 showed positive trend, achieving a R. = 63.1%. The following function by regression: EC (CCN-51) = 1196 + 10.83 * (FI) – 0.06 *(FI). got a model with significant adjustment to be used to determine its fermentation index.

Resumen El presente estudio relacionó el índice de fermentación de dos variedades de granos de cacao: CCN 51 e ICS 6, con la conductividad eléctrica (CE) del agua donde estuvieron inmersos, utilizando un conductímetro de laboratorio. Para ello se realizaron 11 mezclas de granos de cacao fermentados y no fermentados, con el propósito de obtener índices de fermentación desde 0% (grano sin fermentar) hasta el alcanzado por el grano de cacao fermentado. Los tiempos ensayados de inmersión para la determinación de la conductividad eléctrica fueron de 90 y 180 minutos. Los resultados de la conductividad eléctrica para CCN 51 e ICS 6 fueron de 56.1 ± 12.0 a 1375.0 ± 28.0 μS/cm, y de 150.0 ± 19.9 a 1199.3 ± 44.5 μS/cm, respectivamente. Valores de conductividad posteriores no representaron incrementos significativos en el tiempo. La relación entre el índice de fermentación y la conductividad eléctrica para CCN 51, mostró tendencia positiva, y se obtuvo un R. = 63.1%. Con la función lograda por regresión: CE (CCN-51) = 1196 + 10.83 * (IF) – 0.06 *(IF)., se obtuvo un modelo con ajuste significativo a ser utilizado para determinar su índice de fermentación.

Experimental study on the low power CO2 laser cutting of natural fibers reinforced plastic composite

Resumen La aplicación de los plásticos reforzados con fibras naturales en la industria puede aumentar mediante el uso de tecnologías más rápidas y flexibles, como el corte por láser. La naturaleza anisotrópica y el grado de combustión de las fibras naturales en este tipo de compuestos hacen que el procesamiento con láser sea muy desafiante. Este estudio trata sobre el rendimiento de corte de un láser de CO. a baja potencia, para cortar placas de compuestos poliméricos (matriz de resina poliéster y epoxi), reforzado con fibras naturales (abacá y cascarilla de arroz), de 3 mm de espesor promedio. Se empleó un diseño experimental DOE y un análisis de varianza Anova para determinar los parámetros significativos e influyentes en la calidad de corte y el efecto térmico en el material. Los parámetros de procesamiento fueron la potencia de corte, velocidad de corte y tipo de matriz termoestable. Los cortes con una zona mínima afectada por el calor, de aproximadamente 600 mm y un Ra mínimo de 3.18 μm, se lograron al trabajar con 76 W y 14 mm/s de potencia y velocidad de corte, respectivamente, en el material compuesto de matriz poliéster reforzado con fibra de arroz.

Abstract The application of plastics reinforced with natural fibers in the industry can be increased using faster and more flexible technologies, such as laser cutting. The anisotropic nature and the degree of combustion of natural fibers in these types of compounds make laser processing very challenging. This study deals with the cutting performance of a low power CO2 laser to cut polymer composite plates (matrix of polyester and epoxy resin) reinforced with natural fibers (Abaca and rice husk) with an average thickness of 3 mm. An experimental DOE design and an Anova analysis of variance were used to determine the significant and influential parameters in the quality of cut and the thermal effect on the material. The processing parameters were the cutting power, cutting speed and type of thermoset matrix. The cuts with a minimum zone affected by heat, of approximately 600 mm and a minimum Ra of 3.18 μm, were achieved by working with 76 W and 14 mm/s of power and cutting speed respectively in the composite material of reinforced polyester matrix with rice fiber.

Surface temperature and states of the vegetation of the forest of Polylepis spp, district of San Marcos de Rocchac, Huancavelica – Peru

Resumen El efecto de la temperatura superficial sobre el estado de la vegetación en el bosque de Polylepis spp es el objetivo de esta investigación. Como metodología se utilizó 9 imágenes satelitales del Sensor Landsat 8 OLI/TIRS, evaluadas mediante la percepción remota, aplicando correlación . Pearson e hipótesis estadística . student. Como resultado se obtuvieron las relaciones durante los 9 meses del año 2018 - 2019 entre LST – NDVI r=0.11, t=0.29; LST – NDWI r=-0.43, t=1.27; LST - SAVI r=0.13, t=0.34 y LST - MSI r=0.56, t=1.77; la relación promedio de 9 imágenes clasificado en valores Jenks Natural Breaks entre LST – NDVI r=0.99, t=47.12; LST – NDWI r=-0.98, t=28.93; LST – SAVI r=-0.99, t=65.39 y LST - MSI r=0.99, t=30.39; y el efecto del “TVX” para NDVI(Este:-0.0778/0.0549; Oeste:0.6434/-0.0120), NDWI(Oeste:-0.6128/-0.0463; Este:0.3057/0.0474), SAVI (Oeste:0.4089/0.0232; Este:-0.0073/-0.0011) y MSI(Este:0.5565/0.1856; Oeste:1.3993/0.0362). En conclusión, se confirma que en los 9 meses que duró el monitoreo no existió correlación estadística pero que en promedio de las 9 imágenes clasificados en Jenks Natural Breaks sí existe correlación; TVX confirmó la influencia de temperatura superficial sobre el estado de vegetación dentro del bosque a través del tiempo.

Abstract The effect of surface temperature on the state of the vegetation in the forest of Polylepis spp and to relate it is the objective of this research. As methodology 9 satellite images of the Landsat 8 OLI / TIRS Sensor were used, evaluated using remote sensing, applying Pearson r correlation and statistical t student hypothesis. The following results were obtained: the relationships during the 9 months of the year 2018 - - 2019 between LST - NDVI r = 0.11, t = 0.29; LST - NDWI r = -0.43, t = 1.27; LST - SAVI r = 0.13, t = 0.34 and LST - MSI r = 0.56, t = 1.77; the average ratio of 9 images classified in Jenks Natural Breaks values between LST - NDVI r = 0.99, t = 47.12; LST - NDWI r = -0.98, t = 28.93; LST - SAVI r = -0.99, t = 65.39 and LST - MSI r = 0.99, t = 30.39; and the effect of “TVX” for NDVI (East: -0.0778 / 0.0549; West: 0.6434 / -0.0120), NDWI (West: -0.6128 / -0.0463; East: 0.3057 / 0.0474), SAVI (West: 0.4089 / 0.0232; East: -0.0073 / -0.0011) and MSI (East: 0.5565 / 0.1856; West: 1.3993 / 0.0362). In conclusion, it is confirmed that during the 9 months that the monitoring lasted, there was no statistical correlation and that on average of the 9 images classified in Jenks Natural Breaks there is a correlation; TVX confirmed the influence of surface temperature on the state of vegetation within the forest over time.

Thermo-energetic analysis of the steam generation system in a 49 MW power plant

Resumen En el trabajo se realiza un análisis termoenergético integral del sistema de generación de vapor de una termoeléctrica de 49 MW, lo cual no ha sido estudiado con rigor desde el punto de vista energético. En un algoritmo se sintetiza la metodología para el cálculo de los rendimientos térmicos brutos y exergéticos de las calderas que lo integran, aspectos que no se han interrelacionado en estudios precedentes. Los resultados evidencian un elevado grado de aprovechamiento de la energía térmica y una baja capacidad de utilización de la exergía disponible en las instalaciones, provocados por el deterioro de algunos de sus parámetros de operación y por irreversibilidades inherentes al proceso de transformación del agua en vapor. Los rendimientos, térmico y exergético del sistema, ascendieron a 90.106 y 45.491 %, respectivamente. El algoritmo propuesto prevé el cálculo y la comparación de los parámetros termoenergéticos reales de las calderas con los nominales y las acciones científicas, y técnico-organizativas, a desarrollar para lograr rendimientos termoexergéticos superiores. Su implementación futura tendrá en cuenta el análisis de los rendimientos térmicos netos, los indicadores económico-ambientales y la optimización energético-operacional de las calderas.

Abstract In the work carries out a comprehensive thermo-energetic analysis of the steam generation system of a 49 MW thermal power plant, which has not been rigorously studied from an energy point of view. In a algorithm synthesizes the methodology for calculating the gross thermal and exergetic performances of the boilers that comprise it, aspects that have not been interrelated in previous studies. The results show a high degree the harnessing of thermal energy and a low capacity for using the exergy available in the facilities, caused by the deterioration of some of its operationals parameters and by irreversibilities inherent in the process of transforming water into steam. The thermal and exergetic yields of the system amounted to 90.106 and 45.491%, respectively. The proposed algorithm foresees the calculation and the comparison of the real thermo-energetic parameters of the boilers with the nominal ones and the scientific and technical-organizational actions to develop out to achieve superior thermo-exergetic performances. Its future implementation will take into account the analysis of the net thermal yields, the economic-environmental indicators and the energy-operational optimization of the boilers.

Manufacture material characteristic analysis of original and alternative auto parts. Case Study: Brake Disc

Abstract All powered vehicles have a braking system adopted according to the type of vehicle and work for which they are designed. In Ecuador, there is a great variety of auto parts that are proposed as alternative replacement, varying in cost and quality. This research aims to quantitatively analyze the characteristics of the brake disc material between original and alternate auto parts. This research analyzes three brake disc samples (A, B, C) from different manufacturing sources, using the ASTM E415-08 spectrometry test and the metallography test under the ASTM A247-16A standard. The spectrometry detects 15 elements in each sample, the carbon equivalent of sample A is 18% and 20% higher in relation to sample B and C, which significantly influences the microstructure. The metallographic tests indicate a pearlitic matrix in each sample, however, there is a different distribution and size of the graphite flakes. According to the SAE J431 standard, each auto part meets the material conditions for the brake disc function.

Resumen Todos los vehículos propulsados cuentan con un sistema de frenado adoptado según el tipo de vehículo y trabajo para el que están diseñados. En Ecuador existe una gran variedad de autopartes que se proponen como repuesto alternativo, que varían en costo y calidad. Este estudio tiene por objetivo analizar cuantitativamente las características del material de discos de freno entre autopartes originales y alternas. El estudio analiza tres muestras de disco de frenos (A, B, C), de diferente procedencia de fabricación, utilizando la prueba de espectrometría ASTM E415-08 y la prueba de metalografía, bajo la normativa ASTM A247-16A. La espectrometría detecta 15 elementos en cada muestra. El carbono equivalente de la muestra A es superior en un 18 % y 20 % en relación a la muestra B y C, lo cual influye significativamente en la microestructura. Los ensayos metalográficos, indican en cada muestra una matriz perlítica; sin embargo, existe una diferente distribución y tamaño de las hojuelas de grafito. Según la norma SAE J431, cada autoparte cumple con las condiciones de material para la función de disco de freno.

Comparative analysis of the asphaltene stabilizing efficiency of Anacardium occidentale peel oil and commercial products

Resumen La investigación tuvo como objetivo comparar la eficiencia inhibidora y estabilizante de asfaltenos, en mezclas de aceite de cáscaras de Anacardium occidentale (CNSL) en diésel y productos dispersantes comerciales, para evaluar el aceite como alternativa de tratamiento químico antiasfalténico del petróleo crudo. Se determinó el umbral de floculación por precipitación con n-heptano y el punto de dispersión por adición de xileno, ambos mediante la observación directa de la formación de flóculos de asfaltenos en un microscopio óptico. El diseño experimental utilizado fue factorial, con cuatro variables respuestas (umbral de floculación, actividad inhibidora, índice de inestabilidad y eficiencia de estabilización) y dos factores experimentales (producto y dosis). Se evaluaron cinco productos con CNSL y tres productos comerciales, todos en dosis 2, 4, 6 y 8 µl en 10 ml de una muestra de petróleo crudo mediano. El análisis estadístico se basó en Anova multifactorial y test de diferencia mínima significativa de Fisher (LSD) con α = 0.05. Se obtuvo que los dos factores experimentales influyeron significativamente en las variables respuestas de forma individual y también sus interacciones. Los productos con CNSL fueron más eficientes como inhibidores y los comerciales más eficientes como estabilizadores.

Abstract The research objective was to compare the inhibiting and stabilizing efficiency of asphaltenes from Anacardium occidentale (CNSL) husk oil mixtures in diesel and commercial dispersant products, to evaluate the oil as an alternative anti-asphaltenes chemical treatment of crude oil. The precipitation flocculation onset with n-heptane and the dispersion point by addition of xylene were determined, both by direct observation of asphaltenes floc formation under an optical microscope. The experimental design used was factorial, with four response variables (flocculation onset, inhibitory activity, instability index and stabilization efficiency) and two experimental factors (product and dose). Five products with CNSL and three commercial products, all in doses 2, 4, 6 and 8 µl in 10 ml of a medium crude oil sample, were evaluated. The statistical analysis was based on multifactorial ANOVA and Fisher's minimal significant difference test (LSD) with α = 0.05. It was obtained that the two experimental factors significantly influenced the individual response variables and also their interactions. The products with CNSL were more efficient as inhibitors and the commercial ones more efficient as stabilizers.