DYNA

AN IMPROVED MEASUREMENT STRATEGY BASED ON STATISTICAL DESIGN OF EXPERIMENTS FOR A BOOST CONVERTER

This work presents a measurement strategy based on the statistical design of experiments to analyze the switching and conduction losses of the switches of a boost converter. The measurement strategy considers the measurement errors compensation and the reduction of sensors, but achieving a good quality and accuracy of the directly developed measurements. A very detailed analysis of the phenomena and parasitic elements of the circuit, which produce incorrect measurements of the variables of interest, is performed. Some recommendations are presented in order to take advantage, in an optimum manner, of the different interrupter-diode combinations that have been analyzed.

Este artículo presenta una estrategia de medición basada en el diseño estadístico de experimentos con el fin de analizar las pérdidas de conmutación y de conducción en los interruptores de un convertidor elevador. La estrategia de medición considera la compensación de errores de medición y la reducción de sensores, pero asegurando una buena calidad y precisión de las mediciones realizadas directamente. Se realiza un estudio muy detallado de los fenómenos y elementos parásitos del circuito, que originan mediciones incorrectas de las variables de interés. Algunas recomendaciones son presentadas con el fin de aprovechar, de manera óptima, las ventajas de las diferentes combinaciones de interruptor-diodo que han sido analizadas.

PARAMETER STABILITY IN FREIGHT GENERATION AND DISTRIBUTION DEMAND MODELS IN COLOMBIA

This paper conducts an empirical investigation on the temporal stability of parameters of freight demand models in the short-medium term. The analyses are based on seven national freight origin-destination samples conducted by the Colombian government during the years 1999 to 2005. The paper studies the stability of the parameters of freight generation and freight distribution. Typical formulations of these models were calibrated using the cross-sectional data corresponding to each year. Then, to identify time-dependent effects, the resulting parameters were regressed as a function of a time index. The results indicate the presence of statistically significant time-dependent effects on all freight generation models (production and attraction), as well as on the freight distribution model estimated with loaded vehicle trips. In contrast, the parameters of the freight distribution models based on commodity flows were found to be stable overtime.

Este artículo presenta una investigación empírica sobre la estabilidad de parámetros en los modelos de demanda de transporte de carga en periodos cortos de tiempo. El análisis es realizado con base en 7 encuestas origen-destino a vehículos de carga efectuadas por el Ministerio de Transporte durante los años 1999 al 2005. El artículo estudia la estabilidad en el tiempo de los parámetros en los modelos de generación y distribución de carga, calibrándolos con secciones transversales de datos correspondientes a cada año y haciendo regresiones a los parámetros resultantes como función del tiempo para identificar el efecto de la dependencia del mismo en los modelos. Los resultados indican que todos los modelos de generación de carga son dependientes del tiempo así como los modelos de distribución de carga basados en camiones cargados. En contraste, se encontró que los parámetros de los modelos de distribución de carga basados en toneladas transportadas son estables en el tiempo.

VERTICAL WELL PRESSURE AND PRESSURE DERIVATIVE ANALYSIS FOR BINGHAM FLUIDS IN HOMOGENEOUS RESERVOIRS

This paper presents a technique for interpreting the behavior of pressure and pressure derivative for a Bingham-type fluid in a homogeneous reservoir drained by a vertical well using the TDS technique, by observing the influence of the minimum pressure gradient which characterizes this behavior, and characteristic points which are used for estimating formation permeability, drainage area, and skin factor. The pressure derivative for Bingham Non-Newtonian fluids is presented in the literature for the first time. The higher the minimum pressure gradient, the more asymmetrically concave the pressure derivative becomes. Also, it was observed in closed systems that the late unit-slope pressure derivative coincides with the same one for Newtonian fluids.

Este trabajo presenta una técnica de interpretación del comportamiento de la presión y derivada de presión para un fluido tipo Bingham en un yacimiento homogéneo drenado por un pozo vertical, aplicando la técnica TDS observando la influencia del gradiente mínimo de presión que caracteriza este comportamiento y puntos característicos con el propósito de calcular la permeabilidad, el área de drenaje y el factor de daño de la formación. Es la primera vez que se presenta en la literatura la derivada de presión para estos fluidos. Entre mayor se hace el mínimo gradiente de presión la derivada se hace asimétricamente más cóncava hacia arriba. También se observó que en sistemas cerrados la pendiente unitaria tardía que se desarrolla en la derivada de presión coincide con la misma de fluidos Newtonianos.

MODEL BASED PREDICTIVE CONTROL OF A ROUGHER FLOTATION CIRCUIT CONSIDERING GRADE ESTIMATION IN INTERMEDIATE CELLS

Effective control of rougher flotation is important because a small increase in recovery results in a significant economic benefit. Although many flotation control strategies have been proposed and implemented over the years, none of them incorporate concentrate grade measurements at intermediate cells because these data are not usually available. On the other hand, there is much research on characterizing concentrate froth on the cell surface by image processing in order to extract information on froth color, bubble size, and speed that can then be used for developing expert control strategies, and some works have shown the possibility of estimating the concentrate grade. This work presents two multivariable model based predictive control (MPC) strategies for a rougher circuit. The first strategy is based only on general tailings and concentrate grade measurements while the second one includes, beside these data, the intermediate cell grade estimates. Both strategies are compared with a fixed control strategy. Simulation tests show that the recovery can increase by 1.7%, compared to the fixed control strategy.

En flotación de minerales, pequeños incrementos en la recuperación resultan económicamente muy significativos, por lo que el control automático del proceso ha pasado a ser indispensable. En esta área se han desarrollado varios trabajos en los que usualmente no se consideran leyes de concentrado en celdas intermedias. Por otra parte, se han realizado varios trabajos para caracterizar la espuma de concentrado por medio de procesamiento de imágenes para extraer color, velocidad y tamaño entre otros y unas pocas investigaciones han mostrado la factibilidad de estimar la ley de concentrado. Este trabajo dos estrategias de control predictivo multivariable La primera estrategia está basada sólo en la información entregada por los sensores de cola y concentrado generales mientras que la segunda incluye, además de esta información, estimación de leyes de concentrado en celdas intermedias. Ambas estrategias son comparadas con una estrategia que considera controles fijos. Los resultados por simulación muestran que la recuperación puede ser incrementada hasta en un 1,7% con respecto a la estrategia con controles fijos.

SYNTHESIS AND CHARACTERISATION OF SOD-, CAN- AND JBW-TYPE STRUCTURES BY HYDROTHERMAL REACTION OF KAOLINITE AT 200°C

Low-silica zeolitic materials like SOD, CAN and JBW crystallized after hydrothermal transformation of kaolinite in the system Na2O-Al2O3-SiO2-H2O at 200°C, with or without the addition of a structure-directing agent. The synthesis products were characterized by XRD, SEM, FTIR, 29Si and 27Al MAS-NMR and TGA. After dissolution of kaolinite in alkaline medium, co-crystallization of SOD and CAN, likely via a metastable LTA intermediate, was followed by a transformation to JBW-type structure.

Materiales zeolíticos bajos en sílice como SOD, CAN y JBW cristalizaron después de la reacción hidrotérmica de caolinita en el sistema Na2O-Al2O3-SiO2-H2O a 200°C, con o sin adición de un agente director de estructura. Los productos de la síntesis fueron caracterizados por DRX, MEB, espectroscopía FTIR, 29Si- y 27Al-RMN y TGA. Después de la disolución de la caolinita en medio alcalino, co-cristalizaron SOD y CAN, probablemente a partir de una fase intermedia metastable (LTA), lo cual fue seguido por una transformación a la estructura tipo JBW.

FAILURE ANALYSIS AND REDESIGN OF A WAGON WHEEL SHAFT FOR SUGAR CANE TRANSPORT

In this study, a failure analysis of the wheel shafts of wagons for transporting sugar cane is carried out. Several shafts have broken with a small fatigue propagation zone and a large sudden-fracture zone. The material and load condition of the shafts were examined. Stress measurements on a vehicle with a similar suspension system were conducted to find the dynamic loads and calculate the impact factor. An impact factor higher than the one reported in the literature was found. According the manufactures, AISI 1045 steel was the material of the shaft; however, it was found that the material of some shafts did not have the specifications of AISI 1045 steel. Moreover, even if the shafts were made with good quality AISI 1045 steel, the stresses are so high that the element will fail due to fatigue. Finally, some recommendations are given to increase the reliability of the shafts, and a new design and manufacturing process are proposed

En este estudio, se llevó a cabo el análisis de falla de un eje de la rueda de vagones para transporte de caña de azúcar. Varios ejes se han fracturado con una pequeña zona de propagación por fatiga y una amplia zona de fractura súbita. Se examinó el material y las condiciones de carga de los ejes. Se realizó medición de esfuerzos en un vehículo con sistema de suspensión similar para encontrar las cargas dinámicas y calcular el factor de impacto. Se encontró un factor de impacto mayor al reportado en la literatura. De acuerdo con los fabricantes, el material era acero AISI 1045; sin embargo, se encontró que el material de algunos ejes no tiene las especificaciones de este acero. Inclusive si los ejes fueran hechos con un acero AISI 1045 de buena calidad, los esfuerzos serían tan altos que el elemento fallará por fatiga. Finalmente se dan algunas recomendaciones para incrementar la confiabilidad de los ejes y se propone un nuevo diseño y proceso de manufactura.

THREE-FIBER OPTICAL PROBE FOR STUDYING FLUIDIZED GAS-SOLID BEDS IN BUBBLING REGIME

This work shows the development of a three-optical fiber probe to study the behavior of the bubble in bubbling fluidized gas-solid beds. Its compact design allows minimizing disturbance to the flow field, resulting in more accurate results than other probes. Bubbling fluidized beds are widely used in petrochemical processes, metallurgical, and thermoelectric plants. The behavior of the bubble is one of the most important parameters for the simulation and design of thermoelectric reactors, as it relates to the jumping phase, the interaction between solid and gaseous phases of the bed, and the behavior of mass transfer. Knowing both the speed and the size of the bubble helps to characterize these systems, bringing about a better design of large-scale reactors.

En este trabajo se muestra el desarrollo de una sonda con tres fibras ópticas para estudiar el comportamiento de la burbuja en lechos gas-sólido fluidizados burbujeantes. Su estructura compacta permite minimizar las perturbaciones inducidas al campo del flujo, lográndose resultados más exactos frentes a otros tipos de sonda. Los lechos fluidizados burbujeantes son ampliamente usados en procesos petroquímicos, metalúrgicos y en termoeléctricas. El comportamiento de la burbuja es uno de los parámetros más importantes para la simulación y diseño de reactores termoeléctricos, dado que se relaciona con los saltos de fase, la interacción entre las fases sólida y gaseosa del lecho y el comportamiento de la transferencia de masa. Conocer tanto la velocidad como el tamaño de burbuja, ayudan a caracterizar estos sistemas, llevando un mejor diseño de reactores a gran escala.

NON-LINEAR STATE SPACE MODEL AND CONTROL STRATEGY FOR PEM FUEL CELL SYSTEMS

This paper presents a non linear state space model and a linear control system for a Polymer Electrolyte Membrane fuel cell. The dynamics modeled are the temperature of the stack and the air flow compressor, and their main feature is the reproduction of the oxygen excess ratio behavior. The linear control system is a linear quadratic state feedback regulator and a Kalman filter, where the control objective is to avoid oxygen starvation and to minimize fuel consumption, through the tracking of an optimal load power profile. The Kalman filter is designed in order to obtain information from some non-measurable states.

Este artículo presenta un modelo no lineal en el espacio de estado y un sistema de control lineal para una celda de combustible de Membrana de Intercambio Protónico. El modelo tiene como dinámicas la temperatura de la pila y el flujo de aire, y su principal rasgo es la reproducción del comportamiento de la razón de exceso de oxigeno. El sistema de control lineal es un regulador optimo cuadrático y un filtro de Kalman, cuyo objetivo de control es evitar el agotamiento de oxigeno y minimizar el consumo de combustible, a través del seguimiento de un perfil optimo de potencia de carga. El observador es diseñado con el fin de obtener una completa información de los estados.

RADIATION MODEL FOR PREDICTING TEMPERATURE EVOLUTION IN SOLAR COOKER

A mathematical model that describes and simulates the thermal behavior of a solar stove was developed based on an electric resistances analogy. The mathematical model includes the three different heat transfer mechanisms between different surfaces of the solar stove and its environment. The mathematical model was used to predict the solar stove entropy generation and its efficiency; also, it was used to evaluate the design parameters of a solar box stove. Experimental and theoretical data were compared and found to be satisfactory.

Un modelo matemático que describe y simula el comportamiento térmico de una estufa solar fue desarrollado en base en la analogía de resistencias aléctricas. El modelo matemático incluye los tres diferentes mecanismos de transferencia de calor entre las diferentes superficies de la cocina solar y su entorno. El modelo matemático se utilizó para predecir la generación de entropía y de su eficiencia; tambien, fue utilizado para evaluar los parametros de diseño de una estufa solar tipo caja. Los datos experimentales y teóricos fueron comparados satisfactoriamente.

DESIGN AND CHARACTERIZATION OF THERMALLY ACTUATED BIMETALLIC MEMBRANES BY MICHELSON INTERFEROMETRY

This paper presents the design and characterization of thermally actuated Al-Si bimetallic membranes. The design was made with the Finite Element Method and was emphasized on optimizing the thickness ratio between the aluminum and silicon layers. The membrane deflection was measured employing the Michelson Interferometer. The experimental process was carried out with square membranes of 5 mm of side length, 10mm in silicon thickness, and an aluminum thicknesses of 4 and 1mm. A maximum deflection of 14mm was obtained for membranes with 4mm of aluminum thickness, which is consistent with predictions made by numerical calculations.

En el presente trabajo se describen el diseño y la caracterización de membranas bimetálicas de Al-Si, con actuación térmica. El diseño se realizó empleando el método de los Elementos Finitos y se concentró en optimizar la relación de los espesores de las capas de aluminio y silicio. La deflexión de las membranas se determinó aplicando la técnica del Interferómetro de Michelson. En la etapa experimental se utilizaron membranas cuadradas de 5 mm de lado, con un espesor de 10mm para el silicio y espesores de 4 y 1mm para el aluminio. La caracterización entregó un desplazamiento máximo de 14mm para la membrana con 4mm de Al, lo cual es consistente con los resultados obtenidos numéricamente.

MODELLING AND RECONSTRUCTION OF GABOR-TYPE HOLOGRAMS

The processes of modelling and reconstruction of holograms are based on the calculation of the diffraction integral either on its kirchhoff-fresnel or rayleight-sommerfeld formulation. Numerically, such an integral can be evaluated via different approaches: the convolution theorem, angular spectrum, and fresnel transform, among others. In this paper, the modelling of gabor-type in-line holograms of opaque particles of different diameters is presented. Those holograms are thereafter reconstructed by the numerical evaluation of the diffraction process that a spherical wavefront undergoes when it illuminates the hologram. The modelling-reconstruction process is employed for studying the performance of digital in-line holographic microscopy while the concentration of a simulated monodispersed monolayer is varied.

Los procesos de modelación y reconstrucción de hologramas se soportan en el cálculo de la integral de difracción en su formulación de kirchhoff-fresnel o rayleight-sommerfeld. Dicha integral puede ser evaluada numéricamente por medio de diferentes formalismos: teorema de convolución, espectro angular y transformada de fresnel, entre otras. En este trabajo se presenta la modelación de hologramas en línea tipo gabor de partículas opacas de diferentes diámetros. Estos hologramas son reconstruidos por el cálculo numérico de la difracción que sufre una onda esférica cuando ilumina el holograma. El proceso de modelación-reconstrucción se utiliza para estudiar el desempeño de la microscopia holográfica digital en línea en función del cambio en la concentración de monocapas mono-dispersadas de esferas opacas.

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF AN OBSERVER-BASED SOFT SENSOR FOR A HEAT EXCHANGER

The objective of this work is to describe step-by-step how to implement an observer-based soft sensor in order to estimate process variables for which a hardware sensor is not available. The design and implementation procedure is illustrated by applying it to a counter-flow double-pipe heat exchanger. The approach used to design the nonlinear observer is based on a simplified mathematical model of the process. Numerical simulations and experiments were performed in a bench-scale pilot plant in order to validate the proposed scheme.

El objetivo de este trabajo es describir paso a paso la implementación de un sensor basado en observador para estimar las variables de un proceso para el cual no existe la disponibilidad de un sensor físico. El procedimiento de diseño e implementación se ilustra mediante su aplicación a un intercambiador de calor de doble tubo con flujos a contracorriente. El enfoque empleado para diseñar el observador no lineal se basa en un modelo matemático simplificado del proceso. Se desarrollaron simulaciones numéricas y posteriormente pruebas experimentales en una planta piloto (intercambiador de calor) con el fin de validar el esquema propuesto.

GENERALIZATION OF ZAD STRATEGY: AN APPLICATION TO A DC-DC BUCK CONVERTER

The Zero Average Dynamics (ZAD) strategy has been reported in the last decade as an alternative for controlling power converters. This technique has the advantage of guaranteeing fixed frequency switching. However, the stability of the controller is highly dependent on the load value, and when the stability is lost, the fixed frequency switching is lost too. In this paper we generalize ZAD strategy using the probabilities framework through the expectation operator. Thus, we recover classical sliding mode control classical ZAD strategy, and new control methods can be defined, which are more stable than the others previously used. For this reason, this technique is entitled Generalized Zero Average Dynamics (GZAD). We will show several simulations regarding an application to a DC-DC Buck converter within the generalized ZAD strategy, which cannot be deduced from the classical ZAD. Numerical simulations show good regulation features and a wide range of stability.

En la última década se ha reportado la estrategia de control Zero Average Dynamics (ZAD) como una alternativa al control de los convertidores de potencia, garantizando frecuencia fija de conmutación y bajo error. Sin embargo la estabilidad del sistema depende fuertemente de la carga, por lo cual no es robusto. Cuando se pierde la estabilidad la frecuencia fija de conmutación se pierde también. En este artículo se presenta la generalización de la técnica ZAD dentro del marco de la teoría de probabilidades. Usando este marco es posible recuperar el ZAD tal como ha sido analizado hasta ahora y se pueden generar nuevas estrategias de control, las cuales son más estables que las usadas en el ZAD. Por este motivo a esta técnica se le ha llamado Generalized Zero Average Dynamics (GZAD). Presentamos algunas simulaciones del GZAD aplicado a un convertidor de potencia reductor. Esta nueva estrategia no puede ser obtenida con el ZAD clásico. Las simulaciones numéricas muestran buen desempeño del controlador con bajo error de regulación y robustez ante cambio en la carga.

MODELING OF BIDDING PRICES IN POWER MARKETS USING CLUSTERING AND FUZZY ASSOCIATION RULES

In this paper, a strategy for discovering patterns over the continuous domain of bidding prices is proposed. In particular, the proposed method represents bidding functions as points in a multidimensional space where a clustering algorithm is applied. Also, as a result of this method, a dramatic reduction over the search space of bidding strategies is achieved. In addition, some relations of dominance over bidding strategies are found, improving the pattern recognition process of agents bidding behavior. This method is applied on the bidding prices database for some GENCOs of the Colombian power (electricity) market. Furthermore, an application of some data mining algorithms is presented with the purpose of quantifying some hypothesis formulated on the effect of hydrology over both spot and bidding prices.

Este artículo propone una metodología para el descubrimiento de patrones sobre el dominio continuo de los precios de oferta en mercados de electricidad. El método propuesto representa las funciones de oferta como puntos en un espacio multidimensional donde un algoritmo de agrupación es aplicado. Como resultado se obtiene una gran reducción sobre el espacio de búsqueda de estrategias al igual que algunas relaciones de dominancia sobre las mismas, mejorando el reconocimiento de patrones de comportamiento de la oferta. Este método es aplicado para los 10 agentes generadores más grandes del mercado eléctrico colombiano. Adicionalmente, se presenta la aplicación de algoritmos de minería de datos con el propósito de cuantificar la veracidad de algunas hipótesis tradicionalmente formuladas sobre el efecto de la hidrología tanto en los precios de oferta como en los precios de bolsa.

THE STRUCTURE OF THE COMPUTATIONAL SIGNAL ALGEBRA AND ITS APPLICATION IN DIGITAL IMAGE PROCESSING

This work starts from the knowledge of the mathematical structure of the signals space used in signal processing and provides the development of a computational theoretical framework of signal algebra for modeling and processing applications using digital images. The mathematical structures were implemented over computational structures using the Java programming language as a tool for the coding of the algorithms. The implemented tool was called JCID (Java Computational Image Developer), which allows for one to implement several of the operators from the signal algebra for one-dimensional and two-dimensional signals, and the creation of new entrants through the composition of the basic operators.

Este trabajo se inicia a partir del conocimiento de la estructura matemática del espacio de señales usado en el procesamiento de señales y provee el desarrollo de un marco teórico computacional de álgebra de señales para el modelamiento y procesamiento de aplicaciones usando imágenes digitales. Las estructuras matemáticas fueron implementadas sobre estructuras computacionales usando el lenguaje de programación Java como una herramienta para la codificación de los algoritmos. La herramienta implementada fue llamada JCID (Java Computational Image Developer), la cual permite implementar varios de los operadores del algebra de señales para señales de dimensión uno y dimensión dos, y la creación de nuevas entradas a través de la composición de los operadores básicos.

AUTOMATIC CONSTRUCTION OF NURBS SURFACES FROM UNORGANIZED POINTS

Modeling with Non Uniform Rational B-Splines (NURBS) surfaces has become a standard in CAD/CAM systems due to its stability, flexibility, and local modification properties. The advantage of fitting with NURBS surfaces is well known, but it is also known that NURBS surfaces have several deficiencies. A NURBS surface cannot be fitted over an unorganized and scattered set of points and the representation of sharp features like edges, corners, and high curvatures is poor. This paper presents a new method for fitting a NURBS surface over an unorganized and scattered cloud of points, preserving its sharp features. In contrast with other methods, ours does not need either to construct a network of NURBS patches or polygon meshes. By reducing the dimensionality of the point cloud using ISOMAP algorithms, our method detects both regions with lacking points, and regions where the cloud is too dense. Then, the cloud is regularized by inserting and removing points, and it is approximated by a NURBS surface. An evolutionary strategy obtains the weights of the NURBS surface in order to improve the representation of sharp features.

El modelamiento con Superficies B-Splines Racionales no Uniformes (NURBS) se ha convertido en un estándar en los sistemas CAD/CAM debido a su estabilidad, flexibilidad y propiedades de modificación local. Las ventajas de ajustar con superficies NURBS son bien conocidas, aunque también son conocidas las limitaciones que éstas presentan. Una superficie NURBS no puede ser ajustada sobre un conjunto de puntos dispersos no ordenados. Adicionalmente, la representación de detalles finos como aristas, esquinas y altas curvaturas, es pobre. Este artículo presenta un nuevo método para ajustar superficies NURBS sobre conjuntos de puntos dispersos no ordenados, preservando los detalles finos. A diferencia de otros métodos, el nuestro no necesita construir una red de parches NURBS ni mayas poligonales. Para reducir la dimensionalidad de la nube de puntos usando el algoritmo ISOMAP, nuestro método detecta regiones con carencia de puntos y regiones donde la nube es muy densa; luego, la nube es regularizada por inserción y remoción de puntos, para finalmente ser ajustada por una única superficie NURBS. Para mejorar la representación de los detalles finos, una estrategia evolutiva obtiene los pesos de la superficie NURBS.

A CONCEPTUAL TRAJECTORY MULTIDIMENSIONAL MODEL: AN APPLICATION TO PUBLIC TRANSPORTATION

Currently, thanks to global positioning systems technologies and mobile devices equipped with sensors, a lot of data about moving objects can be collected, e.g., data related with the trajectories which are followed by these devices. On the other hand, Data Warehouses (DWs), usually modeled by using a multidimensional view of data, are specialized databases used to support decision-making processes. Unfortunately, conventional DWs offer little support for managing trajectories. Although there are some proposals that deal with trajectory DWs, none of them are devoted to conceptual multidimensional modeling. In this paper, we extend a conceptual spatial multidimensional model by incorporating a trajectory as a first-class concept. In order to show the expediency of our proposal, we illustrate it with an example related to public transportation.

Actualmente, gracias a tecnologías como los sistemas de posicionamiento global y dispositivos móviles provistos de sensores, se puede recopilar una gran cantidad de datos sobre objetos móviles, e.g., datos relacionados con la trayectoria seguida por estos objetos. Por otra parte, las Bodegas de Datos (BDs), usualmente modeladas mediante una vista multidimensional de los datos, son bases de datos especializadas para ayudar en la toma de decisiones. Desafortunadamente, las BDs convencionales ofrecen poco soporte para la gestión de trayectorias. Aunque existen algunas propuestas que tratan con BDs de trayectorias, ninguna de ellas se enfoca en su modelamiento conceptual multidimensional. En este artículo se extiende un modelo conceptual multidimensional espacial donde se incorporan las trayectorias como conceptos de primera clase. Con el fin de mostrar la conveniencia de la propuesta, se presenta un ejemplo relacionado con transporte público.

PHOTOCATALYTIC DISINFECTION TREATMENTS: VIABILITY, CULTIVABILITY AND METABOLIC CHANGES OF E. coli USING DIFERENT MESUREMENTS METHODS

In this work, the oxidative stress was produced by the illumination of either fixed TiO2 or suspended TiO2, and the relation between cultivability and viability under oxidative conditions was studied using a Direct Viable Count (DVC) and Fluorescence In Situ Hybridisation (FISH) methods. Under certain oxidative conditions simulating incomplete treatments, viable cells that had lost their cultivability were observed to recover all of their physiological functions when transferred to fresh nutrient media. Moreover, alterations in the nutrient assimilation processes were studied by 1H-NMR during and after the photocatalytic treatment. This allowed us to shed some light on how the damage chain propagates during the treatment. This work demonstrate that the Standard Plate Count (SPC) method commonly used to estimate the cell populations during disinfection processes is ill adapted, whereas the FISH-DVC pair offers a reliable alternative.

En este trabajo, el estrés oxidativo producido con radiación en presencia TiO2 fijo o suspendido TiO2, y la relación entre cultivabilidad y viabilidad se han realizado, utilizando recuento directo de células viables (CDV) y fluorescencia de hibridación in situ (FISH). Se encontró que cuando el tratamiento es incompleto, las células viables que habían perdido su cultivabilidad pueden recuperar todas sus funciones fisiológicas, cuando son transferidas a un nuevo medio nutritivo. Por otra parte, las alteraciones en los procesos de asimilación de nutrientes fueron estudiados por 1H-RMN durante y después del tratamiento fotocatalítico. Esto permitió tener indicios sobre cómo se propaga la cadena de daños durante el tratamiento. Se demostró que el recuento en placa comúnmente usado para estimar la población de E coli en los procesos de desinfección no sería confiable, mientras que el método combinado FISH-DVC ofrece una alternativa fiable.

NUMERICAL STUDY OF APPLE COOLING IN TANDEM ARRANGEMENT

The conjugated cooling of apples in tandem arrangements on trays was studied in this work by numerical simulation using a CFD code. The governing equations were discretized and solved using the finite volume method on unstructured triangular meshes; and a coupling scheme for the fluid and solid heat transfer problems was proposed. The computational model was validated using two test cases in which local and average Nusselt numbers are reported in the literature. The local Nusselt number for each apple was obtained during one hour of air cooling as a function of the Reynolds number. Nusselt number and temperature distribution were found to vary in the apples due to the conjugate behavior of the problem. The conjugate approach showed itself to be a powerful tool for optimizing the convective heat transfer correlations reported in the literature.

El enfriamiento conjugado de manzanas dispuestas en tándem en bandejas fue estudiado en este trabajo usando una simulación numérica en CFD. Las ecuaciones gobernantes fueron discretizadas y resueltas usando el método de volúmenes finitos sobre mallas no estructuradas triangulares, y fue propuesto un esquema de acoplamiento de transferencia de calor entre la parte sólida y fluida. El modelo computacional fue validado usando el número de Nusselt local y Nusselt promedio que son reportados en la literatura. La variación del numero de Nusselt y de la distribución de temperatura en las manzanas, fueron encontrados debido al comportamiento conjugado del problema. La aproximación conjugada demostró ser una gran herramienta para optimizar correlaciones convectivas de transferencia de calor reportadas en la literatura.

PHYSICOCHEMICAL CHARACTERIZATION OF NATURAL AND ACETYLATED THERMOPLASTIC CASSAVA STARCH

Thermoplastic starch (TPS) was obtained from natural and acetylated cassava starch using a twin screw extruder and then conditioned at 25 ºC and 54 % of relative humidity. It was found that the crystallinity index, calculated as the ratio of the IR peaks at 1047 (crystalline phase) and 1022 cm-1 (amorphous phase), decreases due to the effect of a plasticization process. Also, as expected, SEM micrographs show that the plasticization process destroyed the starch granular structure almost completely and an amorphous mass was obtained. The TGA results indicated that the activation energy, Ea, was also reduced by the plasticization process. The acetylated TPS shows a decrease in Tg, in tensile strength and in the percentage of moisture absorption compared to natural TPS but a larger strain at the breaking point. This behavior suggests that the chemical modification reduces the secondary interactions between starch chains due to the substitution of the hydroxyl groups by acetates.

Almidón de Yuca natural y acetilado fueron plastificados empleando un extrusor de doble husillo y almacenados a 25 °C y 54 % de humedad relativa. El índice de cristalinidad, estimado como el cociente de las bandas de FTIR a 1047 (fase cristalina) y a 1022 cm-1 (fase amorfa) disminuyó en ambos almidones debido al proceso de plastificación. Mediante las micrografías de SEM se pudo observar que el proceso de plastificación destruyó casi por completo la estructura granular de los almidones. Los resultados de TGA mostraron que la energía de activación, Ea, disminuyó con el proceso de plastificación. Por otra parte se encontró que el almidón termoplástico acetilado presentó una Tg, absorción de agua y resistencia a tensión menores en comparación con el almidón termoplástico natural, mientras que su elongación a la ruptura fue mayor. Este comportamiento sugirió que la esterificación de los grupos hidroxilos del almidón natural redujeron las interacciones entre las cadenas del almidón plastificado.

MODELLING THE DYNAMICS OF ANTIBODY PRODUCTION IN BIRDS

This paper presents a dynamical model of avian immune response, for antibody production purposes. Antibodies are fundamental tools for research, diagnosis, and the treatment of several diseases. It has been recognized for some time that antibodies obtained from poultry are an efficient alternative for applications in medicine and biology. Therefore, a dynamical model for this process might be very useful. The model being proposed consists of seven non-linear ordinary differential equations with constant coefficients that represent the main cellular and molecular populations in avian immune response. Values for the parameters were obtained from avian and mammalian literature. In silico-generated responses in terms of antibody concentrations are presented and compared to reported kinetics.

En este artículo se presenta un modelo dinámico de la respuesta inmune humoral de aves para la producción de anticuerpos específicos. Los anticuerpos son fundamentales para la investigación, diagnóstico y tratamiento de diversas enfermedades. Se ha reconocido que los anticuerpos obtenidos de aves de corral son una opción eficiente para aplicaciones en medicina y biología. Por tanto, un modelo que represente la dinámica de este proceso resulta de gran utilidad. El modelo está compuesto de siete ecuaciones diferenciales ordinarias, no lineales, con coeficientes constantes y representa las principales poblaciones celulares y moleculares de la respuesta inmune de las aves. Los parámetros se obtuvieron a partir de datos reportados en el área de inmunología aviar y mamífera. Las respuestas obtenidas "in silico" en términos de la concentración de anticuerpos se presentan y se comparan contra la cinética reportada.