DYNA

COURSE OF "STATIC" IN MECHANICAL ENGINEERING AND SIMILAR PROGRAMS IN MEDELLÍN: DEGREE OF LEARNING

Se evaluó el nivel de aprendizaje de la asignatura Estática dictada en las carreras de Ingeniería Mecánica y afines en la ciudad de Medellín. Para ello se desarrolló una prueba escrita, tipo selección múltiple con única respuesta. La prueba fue respondida por 42 estudiantes muestreados entre quienes habían aprobado la asignatura en el primer semestre de los años 2007 y 2008, en 6 instituciones universitarias de esta ciudad. Los resultados de la prueba, considerando los promedios, muestran como el proceso enseñanza-aprendizaje no satisface el mínimo exigido para aprobar una asignatura, según el sistema de calificación seguido en los pregrados en Colombia.

It was evaluated the level of learning of a Mechanical Engineering-Statics course in the city of Medellin. To this end, a written test with multiple-choice questions was developed. The test was taken by 42 students sampled from those who had passed the subject in the first terms of 2007 and 2008 at six academic institutions in the city. The test results, considering the average score, show how the teaching-learning process does not meet the minimum requirements to pass a subject, according to the grading system followed in undergraduate programs in Colombia.

DIGITAL WORKBOOK, A MODEL SUPPORTING COLLABORATION

Partiendo de la inquietud por desarrollar nuevas herramientas para el soporte a la colaboración en los entornos educativos actuales, este artículo presenta la arquitectura y resultados experimentales de un conjunto de nuevas herramientas para el soporte a la colaboración basada en la metáfora de Libro Digital de Trabajo, en escenarios de Evaluación Colaborativa. La plataforma utilizada para su implementación fue TabletPC, por cuanto ofrece una interacción basada en esquemas más cercanos al usuario y acorde con la metáfora de diseño propuesta. Los prototipos desarrollados permitieron verificar la validez de esta propuesta como modelo para sistemas de soporte al trabajo en grupo con la integración de mecanismos de Awareness, mientras constituye un referente tecnológico para el desarrollo de nuevos sistemas groupware sobre plataformas TabletPC.

Taking into account the development of new software tools supporting collaboration, this paper introduces the architecture and experimental results of a set of software tools supporting collaboration based on Digital Workbook Metaphor, in collaborative evaluation scenarios. The platform used has been Tablet Pc, because offers an interaction based on schemes closer to the user and the metaphor of the proposed design. The prototypes developed allow verify the validity of this proposal as a model for supporting collaborative work incorporating awareness mechanisms, becoming a technological reference for the future development of groupware systems based on Tablet PC.

SUPERVISED LEARNING FOR FUZZY DISCRIMINATION AND CLASSIFICATION

El objetivo del presente artículo es proponer un nuevo método de análisis discriminante difuso, que hace uso de la estrategia de aprendizaje supervisado y utiliza la distancia euclidiana como medida de disimilitud. Las fórmulas que se proponen permiten resolver problemas de discriminación y clasificación de objetos en categorías que no pueden ser definidas con precisión pues tienen algún grado de solapamiento. Se utiliza una base de datos de referencia ampliamente utilizada en Reconocimiento de Patrones para ilustrar el método propuesto. Se presentan las superficies resultantes de graficar las funciones de pertenencia de categorías difusas para varios ejemplos. Luego, se compara el método propuesto con el discriminante lineal de Fisher para mostrar que la curva de nivel con grado de pertenencia 0.5 coincide con el discriminante lineal de Fisher, en análisis para dos categorías. Finalmente, se concluye que la técnica propuesta es fácil de aplicar y eficiente computacionalmente.

The objective of this paper is to propose a new method of fuzzy discriminant analysis, which makes use of supervised learning strategy and uses the Euclidean distance as dissimilarity measure. The proposed formulas can solve problems of discrimination and classification of objects in categories which cannot be defined precisely because they have some overlapping degree. In order to illustrate the proposed method, we used a well-known reference database in pattern recognition. We presented the surfaces of membership functions for some examples. Additionally, the method proposed was compared with the Fisher's proposal for showing that the contour plot of 0.5 membership degree coincide with the discriminant linear model when two categories are considered. Finally, we concluded that the technique proposed is easy to implement and computationally efficient.

ENGINEERING MANAGEMENT: A MILESTONE ON MANAGEMENT HISTORY IN COLOMBIA

Este artículo describe la creación de uno de los programas de Ingeniería Administrativa más antiguos del mundo, el pregrado de Ingeniería Administrativa en la Facultad de Minas, Universidad Nacional de Colombia - Sede Medellín. Este programa fue fundado en 1959 y actualmente es uno de los mejores programas de administración en el país. En este artículo se hace un análisis de los antecedentes históricos de la Facultad de Minas y su relación con la administración, posteriormente se reporta una investigación bibliográfica y documental sobre la creación del programa, analizando los personajes e instituciones que la facilitaron. También se presenta una síntesis del proceso que llevó a la creación, en 1960, del programa de Administración de Negocios y de EAFIT, la Institución que lo ofrece, como resultado del desacuerdo sobre la orientación académica del programa de Ingeniería Administrativa. Finalmente se describe el desarrollo de los primeros años del programa.

This paper describes the creation of one of the oldest Engineering Management programs in the world, the undergraduate program of Engineering Management (Ingeniería Administrativa) in the Faculty of Mines, National University of Colombia at Medellin. This program was founded in 1959 and nowadays it is one of the best management programs in the country. This paper analyze the historic background of the School of Mines and its relationship with management, then follows a report of a bibliographic and documentary research on the program creation, analyzing the people and institutions that facilitated it. Following is a synthesis of the process that concluded in the creation in 1960 of the Business Administration Program and EAFIT, the institution that offers it, as a result of the disagreement on the academic orientation of the Engineering Management program. Finally, a description is made of the program development during its first years.

APPLICATION OF MODEL-DRIVEN ENGINEERING (MDA) FOR THE CONSTRUCTION OF A TOOL FOR DOMAIN-SPECIFIC MODELING (DSM) AND THE CREATION OF MODULES IN LEARNING MANAGEMENT SYSTEMS (LMS) PLATFORM INDEPENDENT

El objetivo general es realizar un modelado específico de dominio para la construcción de módulos en sistemas de gestión del aprendizaje (LMS) independientes de la plataforma. Para esto, el punto de partida es un metamodelo para la construcción de un lenguaje específico de dominio (DSL) que con ingeniería dirigida por modelos (MDE) y aplicando las debidas transformaciones se consiga de un modelo independiente de la plataforma, el despliegue de este modelo se realizara en varias plataformas LMSs.

The general objective is to make domain-specific modeling for the construction of modules of learning management systems (LMS) platform independent. For this, the start point is a metamodel for the construction a domain specific language (DSL), that with model-driven engineering (MDE) and applying the appropriate transformations are achieved from a independent model platform, the deployment of this model was made in several LMS platforms.

DESIGN OF A SINGLE SAMPLING ATTRIBUTES IN SEARCH OF A SOCIAL OPTIMUM

Los planes de muestreo simple son una de las herramientas empleada en la industria para aceptar o rechazar lotes. Normalmente, los parámetros necesarios -riesgo del productor y riesgo del consumidor, y nivel aceptable de calidad y el nivel límite de calidad- son asignados por cada uno productor o consumidor buscando su beneficio personal. Tomar decisiones en esta forma no tiene en cuenta el daño que un producto no-conforme genera a la sociedad, por ejemplo el daño producido por una maquina defectuosa al operador. En el presente estudio desarrollamos un modelo que combina planes de muestreo simple por atributo con la carta de control del número de productos no-conformes. El modelo maximiza el bienestar social encontrando políticas óptimas de precio, tamaño de muestra y número de aceptación. Esta metodología permite identificar cambios inesperados en el proceso de producción e implementar planes de recuperación de clientes afectados por adquirir productos no-conformes. Finalmente, nuestra metodología también permite implementar planes de mejora continua.

Single sampling plans is one of the tools used in industry for accept or reject lots. Normally, the necessary parameters -producer and consumer's risk, and acceptable and limiting quality level- are assigned by either producer or consumer seeking their individual benefit. Making decisions in this way does not take into account the damage that a nonconforming product generate to the society, for example the injuries produced by a defective machine to operators. In the present study we develop a model that combines single acceptance sampling plans by attribute with the control chart for number of nonconforming products. The model maximizes social welfare by finding optimal pricing policies, sample size, and acceptance number. This methodology allows identifying unexpected changes in the production process and implementing recovery plans for customer affected by nonconforming products. Finally, our methodology also enhances the implementation of plans for continuous improvement.

ALGORITHM TO LEARN CLASIFICATION RULES BASED ON THE EXTENDED ROUGH SET THEORY

Los conjuntos aproximados han demostrado ser efectivos para desarrollar técnicas de aprendizaje automático, entre ellos métodos para el descubrimiento de reglas de clasificación. En este trabajo se presenta un algoritmo para generar reglas de clasificación basado en relaciones de similaridad, lo que permite que sea aplicable en casos donde los rasgos tienen dominio discreto o continuo. Los resultados experimentales muestran un desempeño satisfactorio en comparación con otros algoritmos conocidos como C4.5 y MODLEM

Rough sets have allowed developing several machine learning techniques, among them methods to discover rules of classification. In this paper, we present an algorithm to generate rules of classification based on similarity relations, this allows to apply this method in the case of features with discrete or real domains. The experimental results show a satisfactory performance of this algorithm in comparison with other such as C4.5 and MODLEM

ADAPTIVE CONTROL SYSTEM AND OPTIMIZATION OF ROAD TRAFFIC IN A SIGNALIZEDCORRIDOR APPLICATION TO THE CITY OF MEDELLIN

Son tres los aspectos fundamentales a tener en cuenta en el diseño de un sistema de control adaptativo. El primer aspecto está vinculado con la naturaleza del fenómeno vehicular. Éste, lejos está de poder ser enfocado desde la perspectiva de un modelo determinista. El segundo aspecto, es inherente con una realidad física; teniendo en cuenta que las redes viales, cualesquiera sea su diseño y/o constitución, soportan un flujo vehicular máximo y una densidad máxima definida por sus dimensiones, número de carriles y condiciones del tráfico. Todo prueba, que por más perfeccionado que resulte el sistema, no es posible mejorar el rendimiento del flujo vehicular por unidad de tiempo, más allá de las limitaciones físicas impuestas por el diseño de la vía y las normas de circulación. De otro lado, los costos iníciales de inversión más los costos de operación y los costos externos relacionados con la eficiencia en el flujo de tráfico constituyen un tercer factor a tener en cuenta como consecuencia de los dos anteriores. Así mismo, la magnitud del costo dependerá en gran parte del grado de inteligencia que se asigne sobre la estrategia a implementar, de la tecnología a utilizar en la detección y del sistema de comunicaciones.

There are three key aspects to consider in designing an adaptive control system. The first aspect is related to the nature of the traffic phenomenon. This is far of being approached from the perspective of a deterministic model. The second, is inherent to a physical reality, considering that the road network, regardless of their design and / or establishment support a maximum traffic flow and a maximum density defined by their size, number of lanes and traffic conditions. All demonstrate, that more sophisticated than the system is, it is not possible to improve the performance of traffic flow per unit of time, beyond the physical limitations imposed by the road design and traffic regulations. On the other hand, initial investment costs plus operating costs and external costs related to the efficient flow of traffic are a third factor to consider as a result of the previous two. Likewise, the magnitude of the cost will largely depend on the degree of intelligence that is allocated on the strategy to implement the technology used in the detection and communication system.

ALGORITHM FOR PROBABILISTIC ANALYSIS OF DISTRIBUTION SYSTEMS WITH DISTRIBUTED GENERATION

Este artículo presenta un algoritmo eficiente para el análisis probabilístico de sistemas de distribución trifásicos desbalanceados con conexión de generadores distribuidos (sistemas levemente enmallados). Este algoritmo hace uso de la técnica del Método Estimado de Dos Puntos para el cálculo del comportamiento probabilístico de las variables aleatorias del sistema. Adicionalmente, y con el fin de explotar eficientemente las características topológicas de la red, el análisis determinístico de las variables de estado es realizado por medio de un Flujo de carga Radial Basado en Compensación (FCRBC). Para el tratamiento de la generación distribuida, se propone una estrategia para incorporar dentro del FCRBC un modelo simplificado del generador junto con un control de las variables de despacho en el punto de conexión con la red. De este modo, el nodo con generación distribuida puede ser modelado como un nodo PV, o nodo PQ, dependiendo del modo de control y de las condiciones operativas del generador. Para validar la eficiencia del algoritmo propuesto es usado el sistema de prueba IEEE de 37 nodos. Los resultados probabilísticos son comparados con los obtenidos usando el método de Monte Carlo.

In this paper an efficient algorithm for probabilistic analysis of unbalanced three-phase weakly-meshed distribution systems is presented. This algorithm uses the technique of Two-Point Estimate Method for calculating the probabilistic behavior of the system random variables. Additionally, the deterministic analysis of the state variables is performed by means of a Compensation-Based Radial Load Flow (CBRLF). Such load flow efficiently exploits the topological characteristics of the network. To deal with distributed generation, a strategy to incorporate a simplified model of a generator in the CBRLF is proposed. Thus, depending on the type of control and generator operation conditions, the node with distributed generation can be modeled either as a PV or PQ node. To validate the efficiency of the proposed algorithm, the IEEE 37 bus test system is used. The probabilistic results are compared with those obtained using the Monte Carlo method.

INVARIANTS PARAMETER ESTIMATION FOR AN INDUCTION MOTOR

Este artículo muestra un algoritmo que implementa una nueva técnica de estimación de parámetros invariantes para el motor de inducción trifásico con rotor de jaula de ardilla, para dos de los modelos de comportamiento más utilizados: modelo de jaula sencilla y modelo de doble jaula sin pérdidas en el entrehierro. Esta técnica parte únicamente de los datos proporcionados por el fabricante y disminuye de manera considerable los errores identificados con otras técnicas. Los resultados obtenidos se comparan con los datos experimentales de un motor de inducción trifásico de 100 hp de potencia, y muestran diferencias muy marcadas entre el comportamiento obtenido con el modelo de jaula sencilla y el obtenido con el modelo de doble jaula. Esta diferencia puede afectar el desempeño de aplicaciones que incluyen motores de inducción tales como: sistemas de control, análisis, simulación y emulación de los accionamientos eléctricos, entre otros.

This paper shows an algorithm that implements a new technique for estimating invariant parameters for the three-phase induction motor with squirrel cage rotor, for two of the most widely used models: single-cage model and double-cage model without loss on the gap. This technique starts only from the manufacturer data, and significantly improves the errors identified in other techniques. The results are compared with experimental data from a three-phase induction motor of 100 hp, and show marked differences between the behavior obtained with the single-cage model and the obtained one with the double-cage model. This difference may affect the performance of applications which include induction motors, such as control systems, analysis, simulation and emulation of electric drives, among others.

WIND GENERATION USING DIFFERENT GENERATORS CONSIDERING THEIR IMPACT ON POWER SYSTEM

Entre las fuentes de energías alternativas renovables, la más empleada es la eólica debido a que es competitiva desde el punto de vista de los costos y en general sus permisos para la construcción se obtienen más fácilmente. Sin embargo, a pesar de sus ventajas, el aprovechamiento del viento presenta también desventajas siendo las más serias desde el punto de vista de la ingeniería el rendimiento energético de los generadores y el impacto eléctrico perturbador que los parques eólicos provocan sobre el sistema de potencia, particularmente sobre la calidad del producto. La mejora en una de las limitaciones puede afectar negativamente a la otra, por lo que la solución debe hallarse de ambas problemáticas en forma conjunta. Dado este inconveniente planteado, se considera de importancia fundamental el estudio analítico de los esquemas de funcionamiento de los generadores eólicos, a fin de concluir cuales son los que producen la mayor transferencia de energía, mejorando el aprovechamiento del viento y considerando su impacto desde el punto de vista eléctrico.

Among renewable energy, wind energy is the most commonly used because it is competitive from the standpoint of cost and general permits for construction are easily obtained. However, despite its advantages, the use of wind also presents two the most serious disadvantages from the engineering point of view: the energy efficiency of electric generators and the impact that wind farms cause on the power system. The improvement in one of the limitations could adversely affect the other, so the solution must be found for both problems in tandem. Given this problem posed, it is of fundamental importance for the analytical study of the wind generators operating schemes, to determine which scheme is able to transfer the largest energy value, thus improving the wind utilization and reducing their power system impact.

EXPERIMENTAL EVALUATIONOF THEMINIMUMFLUIDIZATIONVELOCITIESFOR MIXTURESOFCOLOMBIAN RESIDUAL COAL AND AGRICULTURAL WASTES

Un estudio sistemático experimental se lleva a cabo para determinar las propiedades fluido-dinámicas como la distribución del tamaño de partícula, la densidad de bulto, la velocidad de fluidización, etc. para mezclas de carbón ripio, residuo de las minas de Colombia, y residuos agrícolas como la cascarilla de arroz, aserrín y cisco de café. A partir de los resultados se recomendaron las mezclas que mejores condiciones fluido dinámicas presentaron en frio para su posterior evaluación en el proceso de co-gasificación.

A systematic experimental study is conducted to determine fluid dynamic properties such as the particle size distribution, bulk density, fluidizing velocity, etc.,of mixtures ofresidualcoal, a waste from the mining activity in Colombia, and agricultural wastes like rice husks, sawdust and coffee shells. From the results obtained in this study, optimal mixtures showing the best cold fluid dynamicswere recommended, for further evaluation in co-gasification process.

STUDY OF MONTHLY RAINFALL TRENDS IN THE UPPER AND MIDDLE CAUCA RIVER BASIN, COLOMBIA

Estudiar las alteraciones en la oferta hídrica asociadas a la variabilidad o al cambio climático, es importante para ajustar adaptaciones frente a los cambios actuales y futuros, para esto se requiere comprender cambios históricos espacio-temporales en el patrón regional de lluvias. Para esto, se analizaron las tendencias de la precipitación mensual (1975-2006) en escalas de la lluvia total-anual, mensual-multianual y semianual-trimestral; mediante la aplicación de la prueba no-paramétrica de Mann-Kendall en 108 estaciones pluviom étricas, ubicadas en la cuenca alta-media del río Cauca. En los resultados, la precipitación anual tuvo tendencias significativas con rango de variación desde -9.3% (-147,3 mm) hasta +6.5% (+128,8 mm) por decenio con promedio de -0.7% (-7,7 mm), para 24 estaciones. A escala trimestral, en Junio-Julio-Agosto como periodo de menor pluviosidad al año, se encontró una disminución significativa de la precipitación, con promedio de -15% (-29 mm) por decenio, en el 19% (21) de las estaciones analizadas. Se concluye, que existe cambios en el régimen intranual de la precipitación y, tras comparar las tendencias en la precipitación anual con variables geográficas (altitud, latitud y longitud), por encima de los 1500 msnm y en latitud menor a 3o52'N en la cordillera de los Andes, existe reducción generalizada en la lluvia. Dichos cambios, afectarán negativamente la generación y la disponibilidad de la escorrentía, que representa la oferta hí drica en la cuenca. En futuras investigaciones, deben estudiarse los cambios en la precipitación a escala diaria y vincularse actores locales, para el ajuste de adaptaciones frente a los cambios.

Analyzing alterations in water availability due to natural climatic variability and climate change is important in developing adaptive responses to current and future changes in regional precipitation patterns. In order to understand these changes, spatial and temporal historic fluctuations in regional rainfall patterns must be analyzed. In this context, precipitation trends were analyzed using a non-parametric statistic Mann-Kendall test for annual, seasonal and monthly rainfall between 1975 and 2006 for 108 precipitation ground stations located in the upper and middle Cauca river basin. The results demonstrate that the significant trend of annual rainfall variation was between -9.3% (-147,3mm) and +6.5% (+128mm) per decade and the average change was -0.7% per decade for 24 stations.In the seasonal intra-annual analysis of June-July-August, a period of lower intra-annual rainfall, we found the largest statistically significant decrease in seasonal rainfall, with an average of -15% per decade, in 19% (21) of the total stations. The conclusions are that the pattern of seasonal precipitation changed between 1975 and 2006 and before to compare the annual rainfall trends with geographic variables (latitude, longitude and altitude), we found that rainfall had decreased in all cases above 1500 m in altitude and in latitudes lower than 3o52'N within the Andean Mountains. These changes in precipitation will decrease the volume and availability of runoff, which will alter the water availability in the river basin. In order to design adaptation practices in future investigations, is necessary to study daily rainfall changes and its impacts on the inhabitants of the Cauca river basin.

WATER LEVEL RECONSTRUCTION OF THE ATRATO RIVER WITH TREE RINGS OF PRIORIA COPAIFERA

La dendrocronología proporciona registros hidroclimáticos sustitutivos en regiones poco instrumentadas. En este artículo reconstruimos los niveles del bajo río Atrato y evaluamos el efecto del fenómeno ENSO en los últimos 150 años empleando los anillos de crecimiento de Prioria copaifera (cativo). Demostramos la anualidad de los anillos de crecimiento mediante 14C y correlaciones con variables climáticas anuales. Para la reconstrucción de los niveles del Río empleamos 23 series de ancho de anillos y métodos dendrocronológicos estándar para cofechar, eliminar la tendencia del crecimiento, estandarizar las series eliminar la autocorrelación serial y calcular las cronologías Arstan y Residual. Encontramos asociación positiva y significativa (r=0,589; p<0,01) entre los niveles del Río y el crecimiento del cativo. La cronología residual Cro4R correlacionó significativa y positivamente con SOI y, lo opuesto con ONI del ENSO. No encontramos efecto estadísticamente significativo en la tendencia de los niveles del río Atrato durante los últimos 150 años.

dendrochronology provides hydroclimatic proxy records in many regions with scarcity of instrumental records. In this paper, we reconstructed the Low Atrato River´s water levels and assessed the effect of the ENSO phenomenon in the river level over the past 150 years using the tree rings of Prioria copaifera tree (Cativo). We demonstrated the annuality of the growth rings by 14C, and by correlations with annual climatic variables. To reconstruct river levels, we used 23 ring width series, and standard dendrochronology methods to cross-dating, detrending, standardize the series, remove the serial autocorrelation, and calculate both Arstan and Residual chronologies. We found positive and significant association (r=0,589; p<0,01) between water levels and Cativo's growth. Residual chronology Cro4R correlated significant and positively with SOI, and the opposite with ONI of ENSO. We found no statistical significant effect on the trend of the Atrato River levels over the past 150 years.

EVALUATION OF ORGANIC MATTER IN THE COLD RIVER SUPPORTED IN QUAL2K version 2.07

El presente artículo estudia el comportamiento de la materia orgánica como carga contaminante en la zona más impactada del río Frío ubicada al sur occidente del Departamento de Santander. El modelamiento condiciona una calibración para minimizar el error paramétrico de las variables que soportan la degradación de la carga orgánica. La información del sistema hidrogeométrico, oxígeno disuelto, carbono, nitrógeno, patógenos y variables meteorológicas son necesarias para el modelamiento. El error paramétrico es calculado aplicando el algoritmo de Monte Carlo y la probabilidad de incertidumbre generalizada, GLUE, sigla inglesa que significa (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation). Los parámetros o tasas cinéticas presentan un coeficiente de determinación (R²) promedio de 0.88 y las variables 0.92. El estudio de la simulación muestra como 61.9 ton.d-1 de carga orgánica vertidas por 38,3000 habitantes de Floridablanca y Bucaramanga, acumulan en el río 16.85 ton.d-1 generando cambios en el balance del oxígeno disuelto como resultado del aumento del carbono y nitrógeno orgánico.

This paper studies the dynamics of organic matter and pollutant load in the most impacted the Frio river located south west of Santander Department. The modeling conditions to minimize the calibration error of parametric variables that support the degradation of the organic load. Hidrogeométrico system information, dissolved oxygen, carbon, nitrogen, pathogens, and weather variables necessary for modeling. The parametric error is calculated using the Monte Carlo algorithm and the likelihood of widespread uncertainty, GLUE, (Generalized Likelihood Uncertainty Estimation). Rates kinetic or parameters display a coefficient of determination (R²) average of 0.88 and 0.92 for variables. The simulation study shows how 61.9 ton.d-1 organic load discharged by 38,3000 people in Floridablanca and Bucaramanga, accumulate in the river 16.85 ton.d-1 changes generating in the balance of dissolved oxygen as a result of increased carbon and organic nitrogen.

FLUID DYNAMICS, HEAT AND MASS TRANSFER MODELING BY FINITE VOLUME METHOD FOR AGROFOOD PROCESSES

Se describe la transferencia de momento, calor y masa transitorio bi-dimensional en procesos agroalimentarios. Estos procesos son: la pre-cosecha y la deshidratación por aire caliente de frutas. La metodología incluye modelación matemática y simulación computacional para describir la convección y difusión de calor y masa conjugada que resulta de la interacción entre el alimento y el aire. El modelo matemático emplea las ecuaciones diferenciales parciales no lineales acopladas de continuidad, momento lineal, energía y materia. Se considera que las propiedades físicas de las frutas calculadas mediante correlaciones empíricas, varían con la temperatura y la concentración de humedad. El método de volúmenes finitos junto el algoritmo SIMPLE se utiliza para obtener los resultados de la variación en el tiempo de las distribuciones de velocidades (v), temperaturas (T) y concentraciones de humedad (C) para los procesos en estudio. Las propiedades termofísicas variables de los alimentos se obtuvieron a partir de modelos empíricos. Los resultados obtenidos incluyen distribuciones de las variables dependientes (v, T, C) en el tiempo, los cuales se comparan con resultados experimentales y numéricos de la literatura especializada.

The two-dimensional transient momentum, heat and mass transfer for agrofood processes is described. These processes are: pre-harvest and fruit hot-air dehydration. The methodology includes mathematical modeling and computational simulation to describe conjugate heat and mass convection and diffusion between food and surrounding air. The mathematical model is written in terms of a system built based on the non-linear coupled partial differential equations of continuity, linear momentum, energy and mass. Temperature and concentration dependent fruit thermophysical properties were calculated from empirical models. The finite volume method with the SIMPLE algorithm is used to obtain the results of velocity (v), temperature (T) and moisture concentration (C) distributions in time for the processes studied. The validation procedure includes a comparison with v, T and C experimental and numerical results obtained in the specialized literature.

USE OF LABVIEW TO CONTROL SYSTEMS IN CHEMICAL ENGINEERING

Se implementó un sistema de control para una planta multipropósito el cual consta de control de nivel, control de temperatura y control de presión. Se desarrolló una interfaz en LabView 9.1 para una mejor visualización de la operación y se comprobó la correcta interacción de la interfaz con la planta, consiguiendo llegar a los valores del set-point con un margen de error de hasta un 5%. Además, se realizó una simulación en Simulink de MATLAB para el lazo de control de temperatura encontrando una alta concordancia entre los datos experimentales y la simulación.

A control system was implemented to a multipurpose plant which has a level control, temperature control and pressure control. Was developed an interface in LabView 9.1 to have a best visualization of the operation and the correct interaction with the plant was confirmed, obtaining the set-point values with a margin of error between 3 to 5%. Moreover, a simulation in Simulink of MATLAB was made to the temperature control and we found that the experimental data and the simulation are in agreement.

ETHANOL PRODUCTION FROM CASSAVA FLOUR IN SIMULTANEOUS ENZYMATIC HYDROLYSIS AND FERMENTATION SYSTEM

La necesidad mundial en la producción de biocombustibles, ha llevado a explorar nuevas estaretegias de proceso y a usar materias primas alternativas con el objetivo de optimizar la producción; por tal razón se desarrolla en esta investigación el estudio del proceso de producción de etanol a partir de harina de yuca integrando las etapas de hidrólisis enzimatica (licuefacción y sacarificación) y fermentación simultaneamente (HEFS), mediante el uso del complejo enzimático Stargen TM 001. El diseño experimental fue una Superficie de Respuesta de un diseño Central Compuesto de dos factores a dos niveles (48 - 80 ° C y 400 - 600 rpm) en la etapas de prelicuado, y luego la temperatura se ajusto a 37 °C manteniendo las otras condiciones de proceso en la integración de los etapas. La experimentacion se desarrollo con una concentración de sólidos de la harina de yuca de 28% p/v, pH de 5.3, inóculo de 0.75 g/l de la levadura Ethanol Red® y una carga enzimática de 4 ml/l. La temperatura es la variable de mayor efecto sobre la producción de etanol si se compará con la agitación; aunque, ambos factores presentan significancia estadístca sobre la variable de respuesta. A 64° C y 500 rpm se alcanza una concentración de etanol de 14.6% v/v y una productividad de 2.5 g/lh (48 horas de proceso).

The global need for the production of biofuels, has led to explore new strategies process and use alternative raw materials in order to optimize production, for this reason this research is developed in the study of the ethanol production process from flour cassava integrating the stages of enzyme hydrolysis (liquefaction and saccharification) and fermentation simultaneously (HEFS), using the enzyme complex Stargen TM 001. The experimental design was a response surface central composite design with two factors and two levels (temperature: 48 - 80 ° C and agitation: 400 - 600 rpm) in liquefaction stages previous, and then the temperature was adjusted to 37 ° C keeping the other conditions in the integration process of the stages. The experimentation was developed with a solids concentration of cassava flour of 28% w/v, pH 5.3, inoculums of 0.75 g/l of yeast Ethanol Red ®, and an enzyme concentration of 4 ml / l. The temperature is variable with greatest effect on the production of ethanol when compared to the agitation, though; both factors have statistic significance on the response variable. A 64 ° C and 500 rpm is reached an ethanol concentration of 14.6% v/v and a productivity of 2.5 g/lh (at 48 hours of processing)

ADSORPTION STUDY OF PROTEINS ON SURFACES OF POLY-LACTIC ACID BY USING ELECTROCHEMICAL AND MICROGRAVIMETRIC TECHNIQUES

Métodos electroquímicos fueron utilizados para promover y evaluar la adsorción orientada de albúmina y colágeno sobre superficies poliméricas de ácido poliláctico (PLA) mediante la aplicación de un sobrepotencial anódico en un rango de 0 V a 0,45 V. La adsorción fue estudiada usando mediciones simultáneas de espectroscopía de impedancia electroquímica (EIE) y microbalanza de cristal de cuarzo (QCM), en un rango de temperaturas de 25°C a 45°C, con variaciones en proteína entre 5 y 20 µg/ml en solución buffer de fosfato de pH 7,4. Con el aumento de la concentración de proteínas en el electrolito, disminuye la resistencia a la transferencia de carga, exhibiendo así una mayor adsorción sobre la superficie, además de aumentar la magnitud de los cambios de masa. Se mejoró la hidrofilicidad del recubrimiento, mostrando una mayor afinidad con las soluciones de colágeno y por lo tanto un aumento en la biocompatibilidad debido a la activación superficial.

Electrochemical methods were used to promote and evaluate the oriented adsorption of albumin and collagen on polymer surfaces of polylactic acid by applying an anodic overpotential in the range of 0 V to 0.45 V. The adsorption was studied using simultaneous measurements of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and quartz crystal microbalance (QCM) in a temperature range of 25°C to 45°C, and protein variations between 5 and 20 mg/ml phosphate buffer solution of pH 7,4. Increasing protein concentration in the electrolyte reduces resistance to charge transfer associated with the interaction between protein and electrode, thus showing a greater adsorption on the surface, confirmed by the increased mass measured by QCM. With the electrochemical polarization, the hydrophilicity of PLA coating was improved, showing a higher affinity and adsorption capacity with collagen-rich solutions.

TRANSESTERIFICATION OF CRUDE CASTOR OIL BY HETEROGENEOUS CATALYSTS - PRELIMINARY STUDY

Se estudió la producción de biodiesel mediante transesterificación de aceite de higuerilla crudo con etanol y metanol usando catalizadores heterogéneos. Los catalizadores utilizados fueron el óxido de calcio, carbonato de sodio y de potasio y un silicato de zinc con estructura tipo hemimorfita. La formación de alquil-ésteres fue cuantificada mediante cromatografía de gases. Las mayores conversiones fueron obtenidas con carbonato de potasio en etanol y con la hemimorfita en metanol a una concentración de 3% con respecto al peso de aceite, usando una relación molar de alcohol a aceite de 60 y luego de la pre-esterificación del aceite crudo. Bajo estas condiciones la conversión con carbonato de potasio fue 74.9% y con la hemimorfita fue 66.2%.

In the present study, biodiesel production through transesterification from crude castor oil with ethanol and methanol by heterogeneous catalysts was studied. Calcium oxide, sodium and potassium carbonate and a zinc silicate with a hemimorphite structure were used as catalysts. The formation of alkyl esters was quantified by gas chromatography. The highest conversions were obtained with potassium carbonate in ethanol and hemimorphite in methanol in a concentration of 3% wt. to oil weight, using a molar ratio of alcohol to oil of 60 and after pre-esterification of crude oil. Under these conditions the conversion with potassium carbonate was 74.9% and with hemimorphite was 66.2%.

EVALUATION OF ENZYMES FOR THE HYDROLYSIS OF WASTE (LEAVES AND TOP CANE) FROM THE HARVEST OF SUGAR CANE

El presente trabajo tuvo como objetivo la evaluación de la hidrólisis enzimática de residuos de la cosecha de la caña de azúcar (hojas y cogollos) a partir de la preparación de cuatro sustratos con diferentes pretratamientos, entre los que se encuentran: delignificación organosolvente, delignificación enzimática, delignificación con hidróxido de sodio y clorito de sodio y un sustrato base obtenido directamente de la cosecha. Además, se elaboraron cinco enzimas a partir de mezclas de actividades de enzimas comerciales, que fueron evaluadas en los diferentes sustratos. Se introduce un criterio para evaluar la eficiencia de las enzimas a partir de curvas de progreso, porcentaje de sacarificación e índice de sacarificación, a este índice se le denomino "índice global de hidrólisis". Los resultados muestran, que para la hidrólisis con el preparado enzimático E5, que contiene las siguientes actividades enzimáticas: hemicelulusas de 52.75 unidades globales/ml, celulasas total de 27.53 FPU/ml, endoglucanasas de 1782,1 CMC/ml, exoglucanasa de 0.377 UI/ml, betaglucosidasa de 550 pNPG U/ml, xilanasa de 28.23 UI/ml, galactosidasa de 7.1 UI/ml, manasa de 2.76 UI/ml y ranmanasa de 14.63 UI/ml y el sustrato S3, con un contenido de celulosa de 80.53%, hemicelulosa de 13.35, lignina 1.36 y un número de Kappa de 5.85 presenta el mayor índice global de Nhidrólisis que corresponde a un valor de 117.16. El estudio permite concluir que el preparado enzimático E5 presenta un gran potencial para la hidrólisis de los residuos de la caña de azúcar tratados en este proyecto

The enzymatic hydrolysis of waste (leaves and top cane) from the harvest of sugar cane was evaluated. The substrates were prepared by applying different delignification treatments using enzymes, organic solvents, sodium hydroxide, and sodium chlorite. Wastes with no treatment were used as control. Five mixtures of enzymes were prepared by using the enzymatic activities of the commercial enzymes, and were evaluated in the different substrates. A criterion for evaluating the efficiency of enzymes from progress curves, percentage saccharification and saccharification index, called "global index of hydrolysis" was introduced. The results shows that the hydrolysis with E5 enzymatic preparation with the following enzyme activities, hemicelullases: 52.75 global units of /ml, total cellulase: 27.53 FPU / ml, endoglucanase: 1782.1 CMC / ml, exoglucanase: 0.377 UI / ml, β-glucosidase: 550 pUPG U / ml, xylanase: 28.23 UI / ml, galactosidasa: 7.1 UI / ml, manase: 2.76 UI / ml, and ranmanasa: 14.63 UI / ml, and the S3 substrate with 80.53% of cellulose content, 13.35% of hemicellulose, 1,36 % of lignin, and Kappa Number of 5.85 has the highest overall index of hydrolysis,117.16. The study concludes that this enzyme preparation, E5, has greatest potential for the hydrolysis the harvest waste of sugarcane used in this study.

EVOLUTION AND TRENDS IN THE DEVELOPMENT OF HAND PROSTHESIS

Se presenta una revisión sobre la evolución y retos concernientes al desarrollo de prótesis de mano. Se muestran las características principales de diseños recientes, a nivel internacional, que incorporan una cantidad considerable de funciones, varios grados de libertad y elevado desempeño físico. Adicionalmente se presentan algunos resultados obtenidos en Colombia relacionados con la obtención de modelos y prototipos de prótesis de mano. Por último, se presentan varios modelos físico-matemáticos que emulan con el comportamiento mecánico de los tejidos biológicos, y se identifican un conjunto de materiales inteligentes que resultan de interés para la fabricación de prótesis. Se concluye que el desarrollo de estos dispositivos en ambientes de ingeniería simultánea, donde puedan integrarse los últimos resultados sobre biónica, control, automatización, nuevos materiales y técnicas de fabricación, posibilitará en un futuro cercano el desarrollo de prótesis de mano con características indistinguibles al de una mano real, tanto en funcionalidad como en apariencia.

In this article, the evolution and challenges about the hand prosthesis development are presented. Besides, the main characteristics about the recent international designs, which contain the considerate number of functions, several degrees of freedom and high physical performance are shown. Additionally, some results related to hand prosthesis models and prototypes obtained in Colombia are exposed. At the end, several physical-mathematical models that emulate with the mechanical behavior of the biological tissues are shown and a set of intelligent materials of interest for the hand prosthesis production are identified. As the conclusion, it is stated that this device development in simultaneous engineering environments, where the latest results of bionics, control, automation, new materials and productions techniques could be integrated, will ease the development of the hand prosthesis with the indistinguishable characteristics from the real hand; both in functionality and appearance.

GLOW DISCHARGE PROCESSING OF THE YBa₂Cu₃O_7-_d PEROVSKITE

La aplicación de la descarga luminiscente anormal al proceso de sinterización es una técnica reciente que representa disminución en el tiempo requerido para el proceso de sinterización de muestras, tanto metálicas como cerámicas, y un menor consumo de energía, debido a que el calentamiento se realiza en forma directa por el bombardeo de los iones y átomos neutros sobre la superficie del cátodo donde generalmente se localiza la muestra. En este trabajo se estudia la aplicación de la descarga luminiscente anormal de baja presión como método alternativo para realizar la etapa de sinterización del material cerámico YBa2Cu3O7-d, se comparan la estructura y la microestructura de muestras sinterizadas en la descarga luminiscente con las de muestras sinterizadas en horno resistivo, el cual es comúnmente utilizado para la producción de este tipo de materiales. Para ello se realiza el análisis estructural y morfológico por DRX y SEM, respectivamente, de las muestras obtenidas por los dos procedimientos. Los resultados experimentales permitieron establecer una estructura similar para ambos casos y una menor porosidad superficial en las muestras sinterizadas por plasma. Además, en el proceso de sinterización por plasma se observa una ligera contaminación de la superficie de las muestras debida a la pulverización catódica, la cual es fácilmente eliminada por métodos mecánicos.

The abnormal glow discharge applied to the sintering process is a technique recently used for processing both metallic and ceramic materials. This represents a decrease in the time required for sintering and lower energy consumption. These two facts are due to the reactive species generated in the plasma and because the heating is done directly by the bombardment of ions and neutral atoms on the surface of the sample, which is usually placed on the cathode discharge. In this paper we use the abnormal glow discharge of low pressure as an alternative method for the sintering step of the ceramic YBa2Cu3O7-d. The physical properties of samples sintered in glow discharge were compared with the properties of samples sintered in resistive furnace, which is commonly used for production of such materials. Then, a structural analysis is carried out by XRD and microstructural analysis by SEM of YBa2Cu3O7-d samples, which were sintered by the two methods. The experimental results allowed to establish a similar structure for both cases and a lower surface porosity in the samples sintered by plasma. In addition, in the plasma sintering process, the samples show a slight contamination of the surface. The contamination is produced due to sputtering of cathode material of the discharge and can be easily removed by mechanical methods (sanding).

EMPIRICAL EXPRESSION FOR THE PREDICTION OF PENETRATION IN BUTT JOINTS FOR DUPLEX STAINLESS STEEL SAF 2205

La presente investigación muestra dos modelos empíricos que permiten predecir la geometría del cordón de soldadura a tope de un acero inoxidable dúplex tipo 2205. Para obtener dichos modelos se empleó una metodología que permite utilizar los parámetros operacionales más importantes de la soldadura, como son: la intensidad de corriente (I), el voltaje (E), la velocidad de pasada (v) y calor aportado (HI). Se realizaron diferentes combinaciones de dichos parámetros para realizar la soldadura por arco sumergido (SAW). A cada muestra se le realizó la medición de la geometría del cordón a través de un barrido de 360° con 38 mediciones para obtener los modelos, los cuales luego fueron validados a través de gráficas de control. Se pudo observar que al aumentar la intensidad de corriente y el calor aportado, aumenta la geometría del cordón, es decir, la penetración, el ancho y la altura, mientras que lo inverso ocurre cuando se incrementa la velocidad de pasada

This research shows some empirical models to predict the butt geometry of duplex 2205steel weldment. These models consider the most important operational parameters of the weld: current (I), voltage (E), welding speed (v) and heat input (HI). Different combinations of these parameters were applied for the SAW process. The geometry of the weld metal was measured throughout a 360 ° sweep with 38 measurements for each sample. The models were then validated through control charts. It was observed that increasing the intensity of current and heat input, increases the weld bead geometry, penetration, width and height. The opposite occurs with an increase in the welding speed.

STUDY OF THE STRUCTURAL PHASE TRANSITION IN PB_1−XLA_XTIO₃ SYSTEMS

Las muestras de PB1−X LA X TIO3 (PLT), fueron preparados por el método convencional de mezcla de óxidos de alta pureza sinterizadas a una temperatura de 1200ºC, con composiciones x = 0.0, 2.5, 5, 10,15 y 20 %. Las muestras fueron analizadas mediante espectroscopia micro Raman para observar la transición de fase estructural de tetragonal para cúbica, mediante la aplicación de temperatura y altas presiones hidrostáticas. Se usó la simulación de Dinámica Molecular para describir la transición de fase estructural del PLT inducido por variación de temperatura. La difracción de rayos X (DRX) y la microscopia electrónica de barrido (MEB) se utilizaron para estudiar el proceso de síntesis de las muestras obtenidas.

The samples of PB1−X LA X TIO3 (PLT) were prepared using the conventional mixed oxide of high purity sintered at a temperature of 1200°C, with compositions x = 0.0, 2.5, 5, 10.15 and 20%. The samples were analyzed using micro Raman spectroscopy to observe the structural phase transition from tetragonal to cubic, by applying high temperature and hydrostatic pressure. We used the molecular dynamics simulation to describe the structural phase transition of the PLT-induced temperature variation. X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) were used to study the synthesis of the samples obtained.

CHARACTERIZATION OF ELECTRIC ARC FURNACE STEEL DUST GENERATED IN VENEZUELA AND PRELIMINARY ASSESSMENT OF ITS LEACHABILITY WITH DILUTED ORGANIC ACIDS

Se estudiaron polvos de acería cuyo análisis químico reveló un contenido (en peso) de: 27,0 % de Fe; 7,1 % de Mg; 4,9 % de Zn; 4,0 % de Ca y 0,5 % de Pb. La difracción de rayos X y la espectroscopía infrarroja, permitió identificar en los polvos las siguientes fases: espinelas, Fe3O4, CaCO3, SiO2, ZnO y PbO. El análisis microscópico de estos residuos indicó que están formados por agregados de partículas esferoidales cuyo tamaño varía entre 120 y 0,25 µm. La lixiviabilidad de los mismos se evaluó durante 28 días en columnas de percolación, empleando agua y disoluciones de ácidos orgánicos como agentes lixiviantes. El objetivo fue evaluar el comportamiento del residuo bajo condiciones similares a las que generan los microorganismos naturales del suelo. Se encontró que la lixiviabilidad de Zn y Pb varió entre 80 y 16 mg mensuales por kilogramo de polvo de acería.

Electric arc furnace dust from steelmaking were studied. The chemical analysis of the dusts was as follows (by weight): 27.0 % Fe; 7.1 % Mg; 4.9 % Zn; 4.0 % Ca and 0.5 % Pb. Spinels, Fe3O4, CaCO3, SiO2, ZnO and PbO were the main mineral phases identified in the dusts through X-ray diffraction and Fourier transform infrared spectroscopy. Scanning electron microscopy showed that dusts comprised agglomerated spheroidal particles, whose sized ranged from 120 to 0.25 µm. The leachability of the dust was assessed during 28 days in percolation columns. Water and diluted organic acids were employed as leaching agents. The objective was to evaluate the behavior of this residue under conditions similar to those encountered in soils, as a consequence of microbial activity. The leachability of Zn and Pb was found to be between 80 and 16 mg per kg of dusts, per month.

ANALYSIS OF ROCKFALL HAZARD FROM THE STUDY OF IMPACT MARKS ON THE ROADWAY

El presente artículo presenta una propuesta metodológica para la evaluación de la amenaza de caída de rocas en carreteras. El aporte principal de este trabajo es medir y analizar las huellas que han quedado impresas sobre el pavimento asfáltico de la vía producto de impactos antiguos de bloques de roca y con esta información evaluar la amenaza histórica sobre la vía, paralelamente se procede a determinar la amenaza actual a partir de técnicas convencionales de mecánica de rocas para finalmente integrando las dos fuentes de información conocer con mayor certeza la magnitud y localización de la amenaza a lo largo del tramo en estudio. Como ejemplo de aplicación se presenta el caso del sector "La Volcana" ubicado sobre el K 16+300 de la conexión vial Guillermo Gaviria Correa, que comunica a la Ciudad de Medellín con el municipio de Santa Fé de Antioquia en el departamento de Antioquia - Colombia.

This paper presents a methodology for the rockfall hazard assessment along roads. The main contribution of this work is to measure and analyze the marks that have been printed on the asphalt pavement, product of previous impacts of rock blocks, and take this information to assess the historical threat , once consolidated the historic threat, from the marks study, we obtained the current threat, using conventional techniques of rock mechanics and finally by integrating the two sources of information, obtain a more accurately knowledge of the magnitude and location of the threat along the road section under study. As a case study is presented the area known as "La Volcana", located on K 16+300 of the Guillermo Gaviria Correa road, which connects the city of Medellín with the municipality of Santa Fé de Antioquia in Antioquia Department - Colombia.

THE KARST SYSTEM OF LA DANTA (SONSON - ANTIOQUIA) COLOMBIA

El sistema kárstico de la Danta se localiza a 1.5 Km. al sur del corregimiento de la Danta, municipio de Sonsón, en el sudeste del departamento de . Éste esta configurado por un conjunto de cavernas de las cuales se estudiaron tres: la Gruta, Marlene y Heider. Esta zona configura un enclave geológico y ecológico de gran importancia para el departamento el cual se esta viendo afectado por diversos impactos ambientales negativos, siendo la minería la principal causa de deterioro.

The karst system of Danta is located 1.5 km south of the village of Danta, Sonson municipality in southeastern Antioquia department. This is configured by a set of caves which were studied three: La Gruta, Marlene and Heider. This system sets a geological and ecological enclave of great importance to the department which is being affected by various environmental impacts, mining being the main trail of damage.

THE NATURE OF TIME AND ITS COMPLEXITY: DEEP TIME AND EDUCATIONAL IMPLICATIONS

En este artículo pretendemos hacer una reflexión sobre el complejo concepto de tiempo, en sus vertientes filosófica y científica, de esta manera reconocemos la consecuente necesidad de profundizar en la investigación en el ámbito de la enseñanza y del aprendizaje de esta temática. Partiendo de cuatro ángulos de análisis: el primero mediante un abordaje de las sucesivas posiciones filosóficas y científicas sobre la naturaleza del tiempo; prosiguiendo con una reflexión sobre las percepciones actuales del tiempo; en un tercer ángulo de visión, se elaboran un conjunto de consideraciones sobre la cuantificación del tiempo dando una particular atención al tiempo físico, humano y geológico; y finalmente los autores reflexionan sobre un conjunto de implicaciones educacionales para el abordaje didáctico del tema, en el contexto de un proyecto de investigación en curso.

This article aims to reflect on the complex concept of time - its philosophical and scientific dimensions, and, therefore, to recognize the need of further research about the respective teaching and learning process. Four dimensions will be carried out: in depth approach of several scientific and philosophical views on the nature of time; reflection on current perceptions of time; development of a set of considerations, concerning the quantification of time, mainly the physical, human and geological time; authors' reflection on a set of educational implications of the topic in the context of an ongoing research project.