DYNA

ELECTRICITY DEMAND FORECASTING USING A SARIMA-MULTIPLICATIVE SINGLE NEURON HYBRID MODEL

The combination of SARIMA and neural network models are a common approach for forecasting nonlinear time series. While the SARIMA methodology is used to capture the linear components in the time series, artificial neural networks are applied to forecast the remaining nonlinearities in the shocks of the SARIMA model. In this paper, we propose a simple nonlinear time series forecasting model by combining the SARIMA model with a multiplicative single neuron using the same inputs as the SARIMA model. To evaluate the capacity of the new approach, the monthly electricity demand in the Colombian energy market is forecasted and compared with the SARIMA and multiplicative single neuron models.

La combinación de modelos SARIMA y redes neuronales son una aproximación común para pronosticar series de tiempo no lineales. Mientras la metodología SARIMA es usada para capturar las componentes lineales en la serie de tiempo, las redes neuronales artificiales son aplicadas para pronosticar las no-linealidades remanentes en los residuos del modelo SARIMA. En este artículo, se propone un modelo simple no lineal para el pronóstico de series de tiempo obtenido por la combinación de un modelo SARIMA y una neurona simple multiplicativa que usa las mismas entradas del modelo SARIMA. Para evaluar la capacidad de la nueva aproximación, la demanda mensual de electricidad en el mercado de energía de Colombia es pronosticada y comparada con los modelos SARIMA y la neurona simple multiplicativa.

A MOBILE ARCHITECTURE FOR INTEGRATION OF SMARTPHONES WITH LBS FOR FLORA AND FAUNA INVENTORIES

Smartphones currently have a large number of sensors and more processing capacity, allowing greater integration of a mobile architecture supported by an external Location Based System. The following paper will contextualize the architecture in a nature inventory with a strong mobile component in the data collection on site. It will integrate additional technologies like GPS, QR Codes and map deployment through the LBS.

Los teléfonos inteligentes cuentan actualmente con una gran cantidad de sensores y mayor capacidad de procesamiento, lo cual permite una mayor integración en una arquitectura móvil apoyada por un Sistema Basado en Localización externo. En el siguiente artículo se contextualizará la arquitectura en un inventario de fauna y flora con un fuerte componente móvil en la recolección de información en terreno. Se integrarán tecnologías adicionales como GPS, códigos QR y despliegue de mapas a través del LBS.

AN INTERPOLATING CURVE SUBDIVISION SCHEME BASED ON DISCRETE FIRST DERIVATIVE

This paper develops a new scheme of four points for interpolating curve subdivision based on the discrete first derivative (DFDS), which reduces the apparition of undesirable oscillations that can be formed on the limit curve when the control points do not follow a uniform parameterization. We used a set of 3000 curves whose control points were randomly generated. Smooth curves were obtained after seven steps of subdivision using five schemes DFDS, Four-Point (4P), New four-point (N4P), Tight four-point (T4P) and the geometrically controlled scheme (GC4P). The tortuosity property was evaluated on every smooth curve. An analysis for the frequency distributions of this property using the Kruskal-Wallis test reveals that DFDS scheme has the lowest values in a close range.

En este artículo se desarrolla un nuevo esquema de cuatro puntos para la subdivisión interpolante de curvas basado en la primera derivada discreta (DFDS), el cual, reduce la formación de oscilaciones indeseables que pueden surgir en la curva límite cuando los puntos de control no obedecen a una parametrización uniforme. Se empleó un conjunto de 3000 curvas cuyos puntos de control fueron generados aleatoriamente. Curvas suaves fueron obtenidas tras siete pasos de subdivisión empleando los esquemas DFDS, Cuatro-puntos (4P), Nuevo de cuatro-puntos (N4P), Cuatro-puntos ajustado (T4P) y el Esquema interpolante geométricamente controlado (GC4P). Sobre cada curva suave se evaluó la propiedad de tortuosidad. Un análisis de las distribuciones de frecuencia obtenidas para esta propiedad, empleando la prueba de Kruskal-Wallis, revela que el esquema DFDS posee los menores valores de tortuosidad en un rango más estrecho.

WEIGHTED SALIENCE ALLOCATION TO GOALS IN THE UNC-METHOD

The KAOS (Knowledge Acquisition autOmated Specification) goal diagram can be used to hierarchically represent and analyze organizational goals. In the context of the UNC-Method, such goals are often written in the aforementioned diagram by using a set of verbs denoting achievement, in order to represent the organizational goals and requirements. Nowadays, the importance of the goals is only established by the diagram hierarchy. However, requirements engineering considers other elements as well as the hierarchy in such a matter. On the other hand, there are proposals that assign importance to the goals on other diagrams, but they neglect the hierarchy and the type of verb that is used in wording. These reasons lead us to propose in this paper, a method for allocating weighted salience to KAOS diagram goals, in the context of the UNC-Method. We consider the verb type and the hierarchy. We explain this proposal by means of a lab study.

El diagrama de objetivos de KAOS (especificación automatizada para la adquisición del conocimiento, por sus siglas en inglés) se puede utilizar para representar y analizar jerárquicamente las metas de una organización. En el contexto de UNC-Method, dichas metas se suelen redactar en el mencionado diagrama empleando un conjunto de verbos que denotan logro, para representar los objetivos y requisitos de la organización. Actualmente, la importancia de los objetivos sólo la establece la jerarquía del diagrama, lo cual no es suficiente, puesto que la ingeniería de requisitos reconoce otros elementos que influyen en la importancia de los objetivos. Por otro lado, existen propuestas que asignan la importancia a los objetivos sobre otros diagramas, pero dejan de lado la jerarquía y el tipo de verbo que se emplea en su redacción. Por las razones anotadas, en este artículo se propone un método para asignar porcentajes de importancia a los objetivos del diagrama de KAOS, en el contexto de UNC-Method, tomando en consideración la clase de verbo y la distribución jerárquica que poseen. Esta propuesta se ejemplifica con un estudio de laboratorio.

SIMULATION BASED ON SYSTEM DYNAMICS FOR EVALUATING THE QUALITY OF TRANSPORT SERVICE IN A COMPLEX SOCIAL SYSTEM

This report presents the creation and simulation of a model based on system dynamics, applied to a complex system, in this case a system of urban public transport for medium-sized cities, evaluating the service quality variables based on comfort and speed. Simulation was performed in four scenarios, in which the value of the variable "Time interval of dispatches" was modified, as it corresponds to an attribute of the operational planning of transport and is subjected to change without altering the physical infrastructure of the road network. This analysis showed the necessity of changing the interval when sending vehicles at peak hours to improve service quality.

Se presenta la creación y simulación de un modelo basado en dinámica de sistemas, aplicado a un sistema complejo, en este caso un sistema de transporte público urbano para ciudades intermedias, generando la evaluación de la calidad del servicio basado en las variables comodidad y rapidez. Se realizó la simulación con cuatro escenarios en los cuales se modificó el valor de la variable "Intervalo de tiempo de envío de despachos", ya que corresponde a un atributo de la planeación operativa del transporte y es susceptible de cambiar sin alterar la infraestructura física de la red vial. Con el análisis realizado se denota la necesidad de variar el intervalo de envíos de vehículos para mejorar la calidad de servicio que presta el sistema.

ROUTE OPTIMIZATION OF URBAN PUBLIC TRANSPORTATION

In this paper we show the optimization process of urban public transportation routes based on operations research techniques. This is shown in the outline of the development and importance of public transportation planning, its stages, its design and models. We present the design of networks of bus routes showing the overview and background of suitable optimization models for the public transportation system. We developed an optimization model minimizing transfers and we discuss the results according to the proposed theory. The article ends with the main conclusions and recommendations found in the study to improve the route optimization of urban public transportation.

Este artículo muestra el proceso de optimización de rutas de transporte público urbano basado en las técnicas de investigación de operaciones. Éste muestra en el contorno del desarrollo e importancia de la planificación del transporte público colectivo, sus etapas, diseño y modelos. Se presenta el diseño de redes de rutas de buses donde se muestran las generalidades y antecedentes de los modelos de optimización aptos para el sistema de transporte público colectivo. Se desarrolla un modelo de optimización minimizando transbordos y se discuten sus resultados de acuerdo a la teoría planteada. El artículo finaliza con las principales conclusiones y recomendaciones encontradas en el estudio para mejorar la optimización de rutas del transporte público urbano.

ANALYSIS OF MODELS AND METACOGNITIVE ARCHITECTURES IN INTELLIGENT SYSTEMS

Recently Intelligent Systems (IS) have highly increased the autonomy of their decisions, this has been achieved by improving metacognitive skills. The term metacognition in Artificial Intelligence (AI) refers to the capability of IS to monitor and control their own learning processes. This paper describes different models used to address the implementation of metacognition in IS. Then, we present a comparative analysis among the different models of metacognition. As well as, a discussion about the following categories of analysis: types of metacognition architectural support of metacognition components, architectural cores and computational implementations.

Los Sistemas Inteligentes (SI) han aumentado en gran medida la autonomía en la toma de decisiones, lo que se han logrado gracias a la mejora de las habilidades metacognitivas. El término metacognición en Inteligencia Artificial (IA) se refiere a la capacidad que tienen los SI para el seguimiento y control de su propio proceso de aprendizaje. Este artículo describe diferentes modelos utilizados para abordar la aplicación de la metacognición en los SI. Luego presenta un análisis comparativo entre los diferentes modelos de metacognición. Así como, una discusión sobre las siguientes categorías de análisis: tipos de arquitecturas de metacognición que soportan los componentes de la metacognición, núcleos de las arquitecturas e implementaciones computacionales.

THE PERFORMANCE OF SOME META-HEURISTICS IN CONTINUOUS PROBLEMS STUDIED ACCORDING TO THE LOCATION OF THE OPTIMA IN THE SEARCH SPACE

Many hard optimization problems can only be effectively handled by meta-heuristic methods. Some continuous optimization problems have specific characteristics that demand a particular interest. These features include the location of the optima in a specific region of search space. Hence the main goal of this paper is assessing the performance of some outstanding population-based meta-heuristics on functions with optima on bounds and problems with optima off bounds. It is studied by taking a set of benchmark functions from the field of optimization as a point of departure.

Muchos problemas difíciles de optimización son abordables con eficiencia únicamente mediante técnicas meta-heurísticas. Algunos problemas continuos de optimización con características particulares requieren especial atención. Entre dichas características se encuentra la ubicación del óptimo en una región específica del espacio de búsqueda. De ahí que el propósito principal de este trabajo sea la evaluación del comportamiento de algunas meta-heurísticas poblacionales relevantes, tanto en funciones con óptimos en las fronteras del espacio de búsqueda como en problemas con óptimos fuera de las mismas. Ello es estudiado a partir de la aproximación de algunas funciones estándares de prueba

DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A WIRELESS SOFTWARE-DEFINED RADIO TESTBED

Software-defined radio (SDR) provides a convenient framework for the design and implementation of a communication system, by separating the signal processing algorithms from the communication hardware. This separation allows researchers to design testbed systems to validate the gains in performance reported by the theory. Designing and implementing a testbed is a time consuming and challenging process. This work presents the design and implementation of a flexible testbed system, including the solution to some synchronization problems. We also present a distributed software architecture that defines the control flow, the subsystem decomposition, and the mapping to hardware of the testbed. A running example of the testbed for a binary phase-shift keying (BPSK) system is developed to illustrate the results attained by the proposed testbed in terms of the performance comparison between the testbed measurements, and the theoretical and simulated ones with a loss of 2 dB.

El radio definido por software (SDR) proporciona un marco de trabajo conveniente para el diseño e implementación de un sistema de comunicación, mediante la separación de los algoritmos de procesamiento de señales y el hardware de comunicación. Esta separación permite a los investigadores diseñar sistemas de banco de pruebas para validar las ganancias en el rendimiento reportados por la teoría. El diseño e implementación de un banco de pruebas es un proceso que consume tiempo y esfuerzo. Este trabajo presenta el diseño e implementación de un sistema de banco de pruebas flexible, incluyendo la solución a algunos problemas de sincronización. Además, una arquitectura distribuida de software que define el flujo de control, la descomposición en subsistemas, y la asignación de hardware de la plataforma de pruebas es presentada. Se desarrolla un ejemplo del funcionamiento del banco de pruebas para un sistema con modulación binaria por desplazamiento de fase (BPSK) y se ilustran los resultados obtenidos por el banco de pruebas propuesto en términos de la comparación de rendimiento entre las medidas obtenidas por del banco de pruebas, y los rendimientos teóricos y simulados con una de perdida 2 dB.

INFORMATION SYSTEMS APPLIED TO TRANSPORT IMPROVEMENT

Transport is one of the most relevant elements for the competitiveness of companies and cities. An inadequate transportation system generates high costs and low customer service levels, which ultimately produces a negative economic impact for both. This article presents an overview of the technology tools that are part of the Intelligent Transportation Systems (ITS) used to improve the performance and safety of transport, not only of cargo but also of passengers, in different modes such as air, maritime, rail and road. This article begins with a description of ITS, followed by the presentations of their benefits and, finally, it presents a review of the different tools for ITS.

El transporte es uno de los elementos más relevantes para la competitividad de las empresas y las ciudades, pues un sistema de transporte inadecuado genera altos costos y bajos niveles de servicio al cliente, lo que finalmente produce un impacto económico para ambas partes. Este artículo presenta una revisión de herramientas tecnológicas que hacen parte de los sistemas de transporte inteligentes (ITS), sistemas utilizados para el mejoramiento del desempeño y seguridad del transporte, no solo de carga sino también de pasajeros y en diferentes modos. El artículo comienza con una descripción sobre los sistemas de transporte ITS, seguido por la presentación de los beneficios de estos sistemas y finalmente se realiza una revisión de las diferentes herramientas que enmarcan los ITS.

FORMING ADAPTED TEAMS ORIENTED TO COLLABORATION: DETAILED DESIGN AND CASE STUDY

Collaborative work is becoming more important, because of the increasing size and complexity of problems. There are various tools to do collaborative work that facilitate information sharing, activity collaboration among team members, and progress tracking during the execution of the collaborative work. A previous step to the collaboration process is to select the members of the team that will cooperate to reach the established goals. Previous works presented MATEO (Making Adapted TEams Oriented to collaboration), a generic system to adapt team forming taking into account team candidates' characteristics, context (both individual and collective), and team-forming criteria. An adapted team is a team whose members have been selected according their personal characteristics and collaboration capabilities. This paper complements the previous work, explaining the detailed design of MATEO and its validation in a case study in which MATEO is integrated into a collaborative work platform named AYLLU.

El trabajo colaborativo es cada vez más importante debido al creciente tamaño y complejidad de los problemas. Para realizar trabajo colaborativo existen en el mercado diversas herramientas que potencian la compartición de información, la colaboración en las actividades de los compañeros de equipo y el seguimiento del progreso durante el desarrollo y el cierre del trabajo colaborativo. Una etapa previa al proceso colaborativo consiste en elegir los miembros del equipo que cooperarán con el objetivo de alcanzar las metas establecidas. Trabajos previos presentaron MATEO (acrónimo de Making Adapted TEams Oriented to collaboration), sistema genérico cuyo principal objetivo consiste en adaptar la conformación de equipos de trabajo, teniendo en cuenta características de los candidatos, del contexto (tanto individual como del trabajo colaborativo) y otros criterios. El presente trabajo complementa el trabajo anterior, detallando el diseño de MATEO y su validación a través de un caso de estudio en el que se integra a una plataforma de trabajo colaborativo llamada AYLLU.

SIMULTANEOUS SACCHARIFICATION AND FERMENTATION OF CASSAVA STEMS

La investigación evalúa el efecto del tamaño de inóculo y la actividad enzimática sobre la concentración de etanol obtenido a través de la estrategia de proceso Sacarificación y fermentación simultáneas de tallos de yuca pretratados con álcalis. La determinación y validación de las condiciones óptimas de producción de etanol y la evaluación del proceso en biorreactor fueron también objeto de esta investigación. Tallos de yuca con pretratamiento alcalino fueron utilizados como sustrato en una relación sólido: líquido 1:10; el complejo enzimático Accellerase 1500 y la levadura Ethanol Red fueron evaluados a dos niveles a una temperatura de 38 ° C y pH 4.0 a escala de erlenmeyer. Se evaluaron como controles del proceso: Sacarificación fermentación simultáneas sin pretratamiento de los tallos y Sacarificación fermentación independientes de tallos pretratados. Se realizó un análisis de regresión y el modelo obtenido fue maximizado empleando algoritmos genéticos. A las condiciones óptimas identificadas en erlenmeyer fue evaluada la producción de etanol en biorreactor de 5 litros. Se obtuvo una concentración experimental de etanol de 1.88±0.04 %v/v (1.99 %v/v óptimo simulado) con una concentración de inóculo de 1.59 g/L y una concentración de enzima de 13.3 FPU/g, valor aproximadamente 4 veces mayor a la cantidad de etanol producido sin pretratamiento por sacarificación y fermentación independientes de tallos de yuca pretratados. La evaluación del proceso en biorreactor alcanzo una concentración de etanol 20% inferior a la alcanzada a escala de erlenmeyer.

This research evaluates the effects of the inoculum size and enzymatic activity on the concentration of ethanol obtained through the simultaneous saccharification and fermentation of alkali-pretreated cassava stems. Other goals for this study include the determination and validation of the optimal conditions for and the evaluation of the process of ethanol production in a bioreactor. Alkaline-pretreated cassava stems were used as the substrate in a solid to liquid ratio of 1:10; the enzymatic complex Accellerase 1500 and the yeast Ethanol Red were evaluated at two levels at a temperature of 38° C and a pH of 4.0 in an Erlenmeyer flask. The following were evaluated as process controls: simultaneous saccharification and fermentation of non-pretreated stems and separate saccharification and fermentation of pretreated stems. A regression analysis was conducted, and the resulting model was maximized using genetic algorithms. At the optimal conditions identified in an Erlenmeyer flask, the production of ethanol in a 5-liter bioreactor was subsequently evaluated. An experimental concentration of ethanol of 1.88±0.04% v/v (1.99% v/v simulated optimum) was obtained using an inoculum concentration of 1.59 g/L and an enzyme concentration of 13.3 FPU/g. This value was approximately four times the quantity of ethanol produced without pretreatment or by the separate saccharification and fermentation of pretreated cassava stems. The evaluation of the process in the bioreactor yielded an ethanol concentration 20% less than that reached in the Erlenmeyer flask.

CONVERSION OF D-XYLOSE INTO FURFURAL WITH ALUMINUM AND HAFNIUM PILLARED CLAYS AS CATALYST

El proceso industrial utilizado para la producción de furfural es la deshidratación de pentosas, la cual se lleva a cabo por medio de ácidos minerales, altamente corrosivos y contaminantes como catalizadores. Debido a los efectos ecológicos y toxicológicos asociados a este proceso, y a la dificultad en la separación del producto, el desarrollo de nuevos catalizadores sólidos ácidos ha tenido una significativa expansión en los últimos años. El presente trabajo de investigación se enfocó en la producción de furfural a partir de D-xilosa empleando como catalizadores sólidos ácidos, arcillas pilarizadas con aluminio y hafnio. Después de 4 h de reacción a temperaturas entre 140 y 170 °C, los resultados evidenciaron una conversión entre el 50 y el 80%, mientras que los niveles de selectividad alcanzados estuvieron entre el 40 y el 65%. Finalmente, la estabilidad de los catalizadores fue evaluada por medio de un tratamiento térmico, antes de usarlo de nuevo. En cuatro reacciones consecutivas no fue observada una disminución significativa en la selectividad. En conclusión, las arcillas pilarizadas evidencian ser catalizadores activos, selectivos y estables para la deshidratación de pentosas.

The industrial practice used to produce furfural is the dehydration of pentoses, which is carried out using highly corrosive and contaminating mineral acid catalysts. Because of the ecological and toxicological threats of this process and the complexity of product separation associated with these substances, the development of new acid solid catalysts has expanded in recent years. The present work is focused on the production of furfural from D-xylose using aluminum and hafnium pillared clays as catalysts. After 4 h of reaction at temperatures ranging between 140 and 170°C, conversion rates of 50-80% were observed, and selectivity levels of 40-65% were reached. Finally, the stability of the catalyst was further investigated by applying a thermal treatment prior to reuse. A significant decrease in the selectivity was not observed in four consecutive reactions. Consequently the pillared clays appear to be active, selective and stable catalyst for pentose dehydration.

KINETICS OF ALCOHOLIC FERMENTATION USING GUAVA (Psidium guajava) SEED FLOUR AND DRY MYCELIUM OF Aspergillus niger AS NITROGEN SOURCES

The kinetics of alcoholic fermentation was evaluated using the following substrates: molasses, urea, and diamine phosphate (MUDP); molasses and guava seed flour (MGSF); and molasses and dry mycelium of Aspergillus niger (MMAN). The fermentations were done using Saccharomyces cerevisiae under anaerobic conditions, 32°C, and pH 4.6. For each fermentation substrate the effect of the nitrogen source on cell viability (V), substrate conversion (CS), ethanol yield (Yp/s), and productivity was evaluated. The MGSF substrate showed the highest product yield (5.86 gg-1) and substrate conversion (47.58%) at 18 and 24 h of fermentation, respectively, with a maximum ethanol concentration of 60 gL-1. Substrate MMAN showed a low ethanol yield (36 gL-1). It was concluded that guava seed flour is a viable and economic nitrogen source for alcoholic fermentations.

Para la cinética de fermentación alcohólica se evaluaron como sustratos melaza más urea y fosfato diamónico (MUFD), melaza más harina de semilla de guayaba (MHSG) y melaza más micelio seco de Aspergillus niger (MMAN). Las fermentaciones se realizaron anaeróbicamente, a 32°C, pH 4.6 y usando Saccharomyces cerevisiae. Para los sustratos mencionados se estudió el efecto de la fuente de nitrógeno en la viabilidad celular (V), conversión de sustrato (CS), rendimiento en etanol (Yp/s) y productividad. El sustrato MHSG presentó el mayor rendimiento en producto y la mayor conversión de sustrato a las 18 y 24 horas de fermentación respectivamente (5.86 gg-1 y 47.58%), con una concentración máxima de etanol de 60 gL-1. El sustrato MMAN presentó un bajo rendimiento en la producción de etanol (36 gL-1). La harina de semilla de guayaba se puede considerar una fuente de nitrógeno viable y económica en fermentaciones alcohólicas.

CHARACTERIZATION OF HYDROCARBONOCLASTIC MARINE BACTERIA USING THE 16S rRNA GENE: A MICROCOSM CASE STUDY

Algunos microorganismos marinos pueden degradar contaminantes derivados del petróleo usándolos como única fuente de carbono y energía. Este grupo heterogéneo es llamado bacterias hidrocarburoclásticas. Sin embargo, se subestima a aquellas bacterias hidrocarburoclásticas que aun no han sido caracterizadas. En este contexto, se llevo a cabo un estudio de microcosmos simulando un ambiente marino impactado con petróleo, en Biorreactores de Flujo Ascendente (BFA). A partir de estos microcosmos fueron caracterizados once aislamientos bacterianos. Se determinó la ubicación taxonómica de las bacterias identificadas en 4 géneros principales por secuenciación parcial del gen ARNr 16S: Bacillus, Pseudomonas, Halomonas y Haererehalobacter. La investigación demostró la presencia de bacterias hidrocarburoclásticas reconocidas en consorcios y proporcionó información adicional acerca de Haererehalobater como un nuevo género de bacterias marinas hidrocarburoclásticas. Desde esta perspectiva, se pretendió aportar al conocimiento de la diversidad de las bacterias marinas hidrocarburoclásticas y su uso potencial en biorremediación y otros procesos biotecnológicos.

Some marine microorganisms can degrade oil pollutants by using them as their sole carbon and energy sources. Members of this heterogenic group are called hydrocarbonoclastic bacteria. However, an unestimated number of hydrocarbonoclastic marine bacteria have not yet been characterized. In this context, a microcosm study was carried out, simulating a marine environment contaminated with oil in Upstream Flow Bioreactors (UFB). Eleven bacterial isolates were characterized from these microcosms. The taxonomic position of the bacteria identified was determined by partial sequencing of the gene 16S rRNA in 4 major genera: Bacillus, Pseudomonas, Halomonas and Haererehalobacter. This research demonstrated the presence of hydrocarbonoclastic bacteria recognized in consortia and provides additional information about Haererehalobater a new genera of hydrocarbonoclastic marine bacteria. The outlook for better understanding of the diversity of hydrocarbonoclastic marine bacteria and potential uses in bioremediation and other biotechnological processes is discussed.

DETERMINATION OF LAMINAR FLAME SPEED OF METHANE-AIR FLAMES AT SUBATMOSPHERIC CONDITIONS USING THE CONE METHOD AND CH* EMISSION

Experimental measurements of laminar flame speed for premixed methane-air flames were carried out for different equivalence ratios at subatmospheric conditions, 852 mbar and 298 K. The flames were obtained using a rectangular port burner with a water cooler system necessary to maintain the temperature of the mixture constant. An ICCD camera was used to capture chemiluminescence emitted by OH-CH radicals present in the flame and thus define the flame front. Laminar flame speed was calculated using the cone method and experimental results were compared with those reported by other authors and the numerical simulations made with the software CHEMKIN using the GRIMECH 3.0 mechanism. In this work it was found that decreasing the barometric pressure from 1013 mbar to 852 mbar generated an increase of 7% in the laminar flame speed.

Mediciones experimentales de la velocidad de deflagración laminar para llamas de premezcla metano-aire fueron realizadas para distintos dosados a condiciones subatmosféricas, 0,852 bar y 298 K. Las llamas fueron obtenidas utilizando un quemador de puerto rectangular el cual cuenta con un sistema de refrigeración por agua, necesario para mantener la temperatura de la premezcla constante. Se utilizó una cámara ICCD para captar la quimioluminiscencia emitida por los radicales presentes en la llama y así definir el frente de llama. La velocidad de deflagración fue calculada empleando el método del cono. Los resultados experimentales fueron comparados con los reportados por otros autores y simulaciones numéricas realizadas con software CHEMKIN empleando el mecanismo GRIMECH 3.0. En este trabajo se encontró que la disminución de la presión atmosférica de 1013 mbar a 852 mbar genera un incremento del 7% en la velocidad de deflagración laminar.

LAMINAR BURNING VELOCITY OF NATURAL GAS/SYNGAS-AIR MIXTURE

This study suggests the equimolar mixture of Natural Gas (100% CH4) and Synthesis Gas (40% H2 + 40% CO + 20% CO2) as an alternative to reduce hydrocarbons consumption and reduce pollutant emissions. As a key parameter to characterize this combustible mixture, the laminar burning velocity was studied based on numerical simulations and experimental measurements in flames generated using a contoured slot-type nozzle burner and the Schlieren technique, varying the air-fuel ratio at standard temperature and pressure. It was found that the flame speed of the equimolar mixture increases with respect to that of pure methane. This behavior can be explained by the presence of hydrogen in the fuel mixture, which has a direct effect on the combustion kinetics, generating H and OH radicals that increase the global reaction rate of the mixture and consequently the burning velocity.

En este estudio se propone la mezcla equimolar de gas natural (100%CH4) y gas de síntesis (40%H2 + 40%CO + 20%CO2) como alternativa para reducir el consumo de hidrocarburos y reducir las emisiones contaminantes. Como parámetro principal para caracterizar esta mezcla combustible, se estudió la velocidad de deflagración laminar a partir de simulaciones de cinética detallada y mediciones experimentales en llamas generadas usando un quemador de perfil contorneado e imágenes Schlieren obtenidas a condiciones normales de presión y temperatura, variando la relación aire-combustible. Se encontró que la velocidad de deflagración de la mezcla equimolar aumenta con respecto a la del metano puro y puede ser explicado a través de la presencia de hidrógeno en la mezcla combustible, que tiene un efecto directo en la cinética de la combustión, generando radicales H y OH que aumentan las tasas de reactividad de la mezcla y consecuentemente la velocidad de quemado del combustible.

NUMERICAL CALCULATION OF THE RECIRCULATION FACTOR IN FLAMELESS FURNACES

This paper performs calculations of the recirculation factor in simulations of a flameless combustion furnace with different percentages of oxygen in air (from 21% to 100% O2). Results are compared with Magnussen's recirculation theory and show that when there are chemical reactions, the recirculation results are overpredicted. An alternative correlation to Magnussen's theory is proposed, useful in calculating the recirculation factor in flameless furnaces. Also, calculation of the recirculation factor obtained through numerical simulation for different configurations of confined jets taken from literature which do not involve chemical reactions, when compared with the recirculation confined jet theories of Craya-Curtet, Thring-Newby and Magnussen show that as recirculation increases, all the theories overpredict the recirculation factor.

En este trabajo es realizado el cálculo del factor de recirculación en simulaciones de un horno de combustión sin llama con diferentes porcentajes de oxígeno en el comburente (de 21% a 100% de O2).Los resultados se comparan con la teoría de recirculación de Magnussen, teniéndose que cuando hay reacciones químicas los resultados de recirculación son sobrepredecidos por esta teoría, entonces en lugar de usar la teoría de Magnussen, se propone usar una correlación obtenida por medio de simulaciones, para calcular el factor de recirculación en hornos de combustión sin llama. También se presentan los resultados obtenidos del cálculo del factor de recirculación por medio de simulación numérica para diferentes configuraciones de jets confinados tomadas de la literatura, las cuales no involucran reacciones químicas, cuyos resultados son comparados con teorías de recirculación de jets confinados de Craya-Curtet, Thring-Newby y Magnussen, obteniéndose que a medida que la recirculación es mayor, los resultados numéricos se van alejando de estas teorías.