Enfoque UTE

Simulación numérica de la interacción fluido-estructura para predecir la respuesta de aerogeneradores sin palas a vibraciones inducidas por el viento en ciudades compactas

Resumen En este artículo se presenta un análisis de la respuesta fluido-estructura de los aerogeneradores sin palas que funcionan por resonancia aeroelástica inducida, los cuales pueden ser utilizados en ciudades o pueblos pequeños para formar parte de un urbanismo sostenible. En este análisis se llevan a cabo simulaciones numéricas del comportamiento del viento y del efecto denominado vórtices de von Karman que produce al rodear la estructura del aerogenerador utilizando como datos de entrada las velocidades del viento medidas por la Estación Meteorológica Mariscal Sucre en Quito. Las simulaciones CFD determinan la señal de excitación causada por los diferentes flujos de viento existentes. Asimismo, los efectos que estas oscilaciones causan en la estructura se simulan a través de un estudio modal y respuesta armónica a resonancia. Los resultados obtenidos muestran un aumento proporcional en la frecuencia y amplitud del desprendimiento de vórtices al aumento de la velocidad del viento, lo que provoca diferentes señales de excitación que hacen que el aerogenerador oscile con amplitudes entre 6 a 11 cm. Finalmente, las simulaciones transitorias muestran que la presencia de casas y edificios en las cercanías en donde se instala el aerogenerador hacen que la dirección de la calle de vórtices varíe, así como las alteraciones en la frecuencia y amplitud de la excitación.

Abstract This article presents an analysis of the Fluid-Structure response of bladeless wind turbines that work by induced aeroelastic resonance, which can be used in cities or small towns to form part of sustainable urban planning. In it, numerical simulations of the behavior of the wind and the effect called Von Karman Vortices that it produces when surrounding the structure of the wind turbine are carried out, taking as input data the wind speeds measured by the Mariscal Sucre Meteorological Station in Quito. CFD simulations determine the excitation signal caused by the different existing wind flows, the effects that these oscillations cause on the structure are simulated through a modal study and harmonic response to resonance. The results obtained show a proportional increase in the frequency and amplitude of the vortex shedding to the increase in wind speed, causing different excitation signals that cause the wind turbine to oscillate with amplitudes between 6 and 11 cm. Finally, the transient simulations show that the presence of houses and buildings in the vicinity where the wind turbine is installed causes the direction of the vortex street to vary, as well as alterations in the frequency and amplitude of the excitation.

Retención de vitamina C en el procesamiento de la pulpa de copoazú (Theobroma grandiflorum) enlatada

Resumen La pulpa de copoazú es un fruto de alto contenido en pectinas y ácido ascórbico cosechado en la Amazonía de América Oriental por sus características de aroma, sabor y textura. No obstante, el procesamiento de enlatado para el consumo humano en Madre de Dios (Perú) es cuestionable debido al inadecuado manejo y tratamiento térmico del fruto. El objetivo del estudio fue evaluar la estabilidad de la conservación de la vitamina C en el procesamiento de la pulpa de copoazú enlatada. Para ello, se llevó a cabo un diseño experimental en cuatro etapas: 1) caracterización del fruto, 2) determinación del tratamiento térmico, 3) análisis de la variación de vitamina C y 4) análisis de la pulpa enlatada. Se evaluó el efecto del proceso por triplicado y se aplicó un diseño completamente al azar (DCA) para analizar las diferencias estadísticas mediante el programa Statgraphys Centurion. Entre los resultados se destaca que el pH (3.05 ± 0.50) y acidez (1.54 ± 0.80) del enlatado guardan semejanza con la materia prima. Asimismo, se encontró un aumento significativo de sólidos solubles (Brix) respecto al fruto fresco. Se concluye que la retención total de vitamina C de la pulpa de copoazú enlatada fue 49.10 %.

Abstract The cupuassu pulp is a fruit with a high content of pectins and ascorbic acid harvested in the Amazon of Eastern America for its exquisite characteristics of aroma, flavor and texture; however, the processing of canned food for human consumption in Madre de Dios - Peru is questionable, due to the inadequate handling and heat treatment of the fruit. The objective of the study was to evaluate the stability of the preservation of vitamin C in the processing of canned cupuassu pulp. For this, an experimental design was carried out in four stages: 1) characterization of the fruit, 2) determination of the heat treatment, 3) analysis of the variation of vitamin C and 4) analysis of the canned pulp. The effect of the process was evaluated in triplicate and a Completely Random Design was applied to analyze the statistical differences using the Statgraphys Centurion program. Among the results, it stands out that the pH (3.05 ± 0.50) and acidity (1.54 ± 0.80) of the canning are similar to the raw material. Likewise, a significant increase in soluble solids (Brix) was found with respect to fresh fruit. It is concluded that the total retention of vitamin C of the canned cupuassu pulp was 49.10 %.

Revisión de la literatura sobre logística inversa, sus aplicaciones y tendencias futuras

Resumen En el artículo se presenta una revisión de la literatura sobre investigaciones, casos de aplicación y exploración de logística inversa (LI). Para ello, se utilizaron varias bases de datos para la recuperación de los artículos. La revisión ha permitido analizar los conceptos iniciales de la LI y complementarlos con nuevas ópticas y argumentos desarrollados por varios autores. El principal aporte es la taxonomía propuesta en el desarrollo del artículo, conformada por la relación de temas y términos encontrados en la revisión literaria. Se han identificado los campos de aplicación más importantes y las tendencias futuras en materia de LI, en donde se ha determinado que es necesario ampliar el análisis de la LI hacia una perspectiva económica, social, cultural y ambiental.

Abstract This article presents a review of the literature on Reverse Logistics (RL) research, application cases and exploration. Various databases were used to retrieve articles. This review has allowed to analyze initial concepts of RL and complementary ones with new optics and arguments developed by various authors. The main contribution is the taxonomy proposed in the development of the article. It was made up of relationship of themes and terms found in the literary review. Also, the most important fields of application and future trends in RL have been identified, where it has been determined that it is necessary to extend the analysis of RL towards an economic, social, cultural and environmental perspective.

Modelación y simulación computacional de fluido del Piptocoma discolor (pigüe) para la optimización de la combustión en el Ecuador

Resumen La modelación y simulación computacional representan una herramienta competitiva y funcional que apoya eficazmente al estudio del comportamiento termoquímico en la optimización de la combustión. Garantiza resultados confiables a través de la modelación y diseño, y permitió la validación de las propiedades termodinámicas en exceso aplicados para la combustión de la biomasa del Piptocoma discolor (pigüe) de la región amazónica del Ecuador y América Latina. Los parámetros del modelo fueron físicos, químicos y térmicos a través de los fluidos dinámicos computacionales en optimización de la combustión. Se obtuvo el modelo matemático de la combustión bajo el método de transporte de la especie. En la simulación se consideró las variables del flujo de aire primario, contenido de humedad. Las variables de los parámetros de la combustión fueron N2, O2, CO, H, presión, temperatura, humedad, energía total y tiempo de quemado de las partículas de biomasa. La configuración geométrica fue desarrollada según los principios fundamentales de CFD dentro de Ansys Fluent para obtener el comportamiento de la velocidad, turbulencia, presión, etc. de la composición del combustible óptimo 91.75 % de una combustión completa y frente a otras especies que arrojan el 86 % de las reacciones de la combustión de las especies.

Abstract Computational modeling and simulation represents a competitive and functional tool that effectively supports the study of thermochemical behavior in combustion optimization, guaranteeing reliable results through modeling, design and allowed the validation of excess thermodynamic properties applied for combustion. of the biomass of Piptocoma discolor (pigüe) from the Amazonian region of Ecuador and Latin America. The model parameters were physical, chemical and thermal through computational fluid dynamics in combustion optimization. And the mathematical model of combustion was obtained under the transport method of the species. In the simulation, the variables of primary air flow and moisture content were observed. The variable of the combustion parameters were N2, O2, CO, H, pressure, temperature, humidity, total energy and burning time of the biomass particles. The geometric configuration was developed according to the fundamental principles of CFD within Ansys Fluent to obtain the behavior of speed, turbulence, pressure, etc. of the composition of the optimal fuel 91.75% of a complete combustion and compared to other species that show 86% of the reactions of the combustion of the species.

Caracterización de agentes de consumo energético en el sector residencial del Ecuador basada en una encuesta nacional y en los sistemas de información geográfica para modelamiento de sistemas energéticos

Resumen El sector residencial es un ejemplo de los retos que se presentan al momento de modelar la heterogeneidad del sistema energético en búsqueda de la evaluación de la política energética. Algunas de las características que influyen en la oferta y demanda de energía del sector residencial son el tipo de consumo, el ingreso de los hogares, la composición familiar, el tipo de vivienda, la zona climática de residencia, entre otras. El objetivo de esta investigación es caracterizar los agentes de consumo energético en el sector residencial del Ecuador. Para lograrlo, en este artículo se presenta una metodología que combina una encuesta nacional (en línea y puerta a puerta) con sistemas de información geográfica (SIG). La encuesta permite definir las principales motivaciones, objetivos de inversión y método de decisión de los agentes al momento de renovar o mantener tecnologías energéticas del hogar. Para esto, se ha clasificado a los agentes con base en su nivel de ingresos. Los SIG permiten localizar espacialmente a los agentes y tener una estimación sobre la población que pertenece a cada agente por el nivel de ingreso. Los resultados se presentan por nivel de ingreso para cada grupo de agentes y se geolocalizan caracterizándolos de forma espacial. Se determina los atributos cuantitativos de cada agente con el fin de ser utilizados en modelación de sistemas de energía.

Abstract The residential sector is an example of the challenges that arise when modelling the heterogeneity of the energy system to assess energy policy. Some of the characteristics that influence the supply and demand of energy in the residential sector are the type of consumption, household income, family composition, type of dwelling, the climatic zone of residence, among others. The objective of this research is to characterize the agents of energy consumption in the residential sector of Ecuador. To achieve this goal, this article presents a methodology that combines a national survey (online and door-to-door) with Geographic Information Systems (GIS). The survey allows defining the main motivations, investment objectives and decision method of the agents when renewing or maintaining home energy technologies. For this, the agents have been classified based on their income level. GIS allows the agents to be spatially located and to have an estimate of the population that belongs to each agent by income level. The results are presented by income level for each group of agents and the agents are geolocated, characterizing them spatially. The quantitative attributes of each agent are determined in order to be used in energy systems modelling.

Potencial insecticida de algunos extractos de malas hierbas autóctonas de Bahawalpur Pakistán contra el chinche del algodón [Oxycarenus hyalinipennis] [Costa] [Hemiptera: Lygaidae] en condiciones de laboratorio

Abstract Owing to large scale use of chemical insecticides there is always need to find new alternatives to chemical insecticides. This study evaluated the aqueous extracts of three weeds namely Datura alba (Nees), Withania somnifera (Linnaeus) and Chenopodium album (Linnaeus) for insecticidal potential against Oxycarenus hyalinipennis (Costa) (Hemiptera: Lygaeidae) under laboratory conditions. Extracts were prepared from three plant parts e.g., leaves, stems and roots and applied at five concentrations ranging from 1 to 20 %. To check the mortality not because of weed extracts control treatment (water only) was also included as sixth treatment. Mortality of pest insects was assessed after three exposure periods e.g., 24h, 48 hand 72 h. Among the three weeds tested, mortality was more due to extract of D. alba weed which thus proved more toxic compared to other two weeds. Among plant parts, root extracts were more potent than leaves and stem extracts and the more concentration of 20 per cent usually resulted in maximum mortality. Maximum mortality of insects was after 72 h period followed by 48 h and minimum was after 24 h period. However maximum mortality of 60 % in case of D. alba warrants attention towards the options of either increasing concentration (> 20 %) of this extract or to evaluate other extraction type e.g., ethanolic extract to gain maximum mortality against this notorious pest.

Resumen El uso a gran escala de insecticidas químicos obliga a encontrar constantemente nuevas alternativas para los mismos. En este estudio se evaluaron los extractos acuosos de tres malas hierbas, a saber: Datura alba (Nees), Withania somnifera (Linnaeus) y Chenopodium album (Linnaeus) para determinar su potencial insecticida contra Oxycarenus hyalinipennis (Costa) (Hemiptera: Lygaeidae) en condiciones de laboratorio. Los extractos se prepararon a partir de tres partes de cada planta, por ejemplo, hojas, tallos y raíces, y se aplicaron en cinco concentraciones que oscilaron entre 1 y 20 %. Para comprobar la mortalidad no relacionada con los extractos de malas hierbas, también se incluyó un tratamiento de control (solo agua) como sexto tratamiento. La mortalidad de los insectos plaga se evaluó después de tres periodos de exposición, por ejemplo, 24 h, 48 h y 72 h. Entre las tres malas hierbas probadas, el extracto de D. alba resultó ser el más tóxico en comparación con las otras dos. En cuanto a las partes de cada planta, los extractos de las raíces fueron más potentes que los de las hojas y los tallos, y la concentración mayor del 20 % generalmente ocasionó la máxima mortalidad. La máxima mortalidad de insectos fue después de un periodo de 72 h, seguido de uno de 48 h, y la mínima fue después de un periodo de 24 h. Sin embargo, la mortalidad máxima del 60 % en el caso de D. alba justifica la atención hacia las opciones de aumentar la concentración (> 20 %) de este extracto o evaluar otro tipo de extracción, por ejemplo, el extracto etanólico para obtener la máxima mortalidad contra esta plaga.