Ingeniería e Investigación

Análisis de un asfalto modificado con icopor y su incidencia en una mezcla asfáltica densa en caliente

En esta investigación se presentan los resultados obtenidos al elaborar una mezcla asfáltica MDC-2 con asfalto modificado con Icopor (poliestireno), resultado de la trituración de vasos desechables, con el ánimo de mejorar las propiedades mecánicas de las mezclas tipo rodadura y garantizar la durabilidad de las mismas bajo las solicitaciones impuestas en el período de diseño. Para el diseño se realizó la caracterización de los materiales pétreos, pertenecientes a una de las canteras de mayor utilización en la Sabana de Bogotá, del asfalto producido en Barrancabermeja, Santander, y del poliestireno obtenido de los desechos no biodegradables. El método empleado para la obtención de los porcentajes óptimos de asfalto-agregados-icopor, fue el Marshall. Se realizaron los siguientes ensayos: el estudio del asfalto teniendo en cuenta el envejecimiento, el comportamiento dinámico de la mezcla a partir de los ensayos de fatiga trapezoidal para 20°C y 30°C y para deformaciones de 90x10-6, 150x10-6 y 220x10-6m, ahuellamiento para una carga de 13 toneladas, similar a la del eje más pesado de un bus de Transmilenio, módulo dinámico para 15°C, 20°C y 30°C y para las frecuencias de 2.5, 5 y 10Hz. Los resultados obtenidos se contrastaron con los de una mezcla asfáltica convencional. Como conclusiones de esta investigación se destacan: la disminución en más de un 50% de la deformación plástica ocurrida por el paso de vehículos de 13 ton, de acuerdo con el modelo utilizado, el aumento de la estabilidad de la mezcla asfáltica conservando un menor peso y la posibilidad de inclusión de estos materiales de desecho que impactan el ambiente pero contribuyen con la resistencia de un material como el concreto asfáltico, entre otros.

This article presents some results obtained with an MDC-2 asphalt/polystyrene-modified asphalt mixture as a result of crushing waste glass. The stone, asphalt and polystyrene materials were characterised for drawing up the design. The Marshal method was used for obtaining the best asphalt-stone-polystyrene percentages. The Superpave method was used for analysing the asphalt; the mixtures dynamic behaviour was analysed using a test involving 20ºC and 30ºC trapezoidal fatigue for 90x10-6, 150x10-6 and 220x10-6m deformation. The truck-wheel test was analysed for a 13-ton load, similar to that of the heaviest axle on a Transmilenio (articulated) bus. The dynamic module test was analysed for 15ºC, 20ºC and 30ºC and 2.5, 5 and 10 Hz frequencies. Conventional asphalt mixture and modified asphalt results were contrasted, interesting behaviour being observed regarding plastic deformation of the modified mixture in service

Coeficiente de fricción por curvatura no intencional en concreto postensado

En el presente artículo se establece un coeficiente de fricción por curvatura no intencional (K) para puentes de placa y vigas y puentes por voladizos sucesivos a partir de los registros de tensionamiento de algunos puentes postensados construidos en Colombia, el cual es inferior al empleado habitualmente en el diseño de puentes postensados en el país y establecido por el Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes (CCDSP) publicado por el Instituto Nacional de Vías en 1995. Este estudio parte del hecho de que en algunas importantes obras se obtienen alargamientos de torones mayores a los estimados teóricamente, puentes de los cuales se dispone de registros de tensionamiento y de los que se deducen valores de coeficientes más cercanos a los indicados por las últimas ediciones de la Standard Specifications for Highway Bridges, publicada por American Association of State Highway and Transportation Officials AASHTO. En Colombia, el CCDSP, considera un coeficiente de fricción por curvatura no intencional (K) para cables, con valores entre 0.0050 y 0.00066 m-1, dependiendo del material del que esté fabricado el ducto (acero galvanizado, sin galvanizar, metal brillante), valor superior al encontrado en este trabajo. En este artículo, en primer lugar, se realiza una breve descripción del efecto de fricción a lo largo de los cables, presentando los diferentes valores de coeficientes de fricción indicados en el CCDSP y en AASHTO., en el diseño de puentes preesforzados. Se hace una corta descripción de cada uno de los puentes de los cuales se tienen registros de tensionamiento con el fin de identificar otras variables que intervienen en el proceso de tensionamiento como materiales, equipos y mano de obra, y posteriormente, a partir de la validación y tabulación de datos registrados en obra (registros en los cuales se controla la fuerza aplicada y el alargamiento de los torones), se efectuó la evaluación del coeficiente de fricción K por curvatura no intencional para las condiciones de todos los cables de cada puente. Por último, a partir del análisis de los resultados obtenidos a través de los registros se propone el coeficiente de fricción por curvatura no intencional para diferentes tipos de puentes en concreto postensado, el cual es inferior al indicado por el CCDSP. También se presenta la relación existente entre el coeficiente de fricción por curvatura no intencional y la longitud de los cables ya que aparentemente no existe relación entre el coeficiente por curvatura no intencional y el área de los torones. Adicionalmente, y teniendo en cuenta la influencia del equipo de tensionamiento, de los materiales y de la mano de obra, se sugiere un formato para el registro de tensionamiento con el fin de disminuir las imprecisiones en las lecturas. Todo lo anterior conlleva a una reducción en los costos de tensionamiento, debido al mejor aprovechamiento del mismo.

This work was aimed at establishing a wobble friction coefficient (K) from records regarding some post-stressed bridges built in Colombia. Such records were arranged and analysed together with stress diagrams resulting from the corresponding plans, calculations and reports. Suitable records were produced from this review to make the analysis. Once the records had been selected, the probable wobble friction coefficient (K) was then calculated for each case and this coefficient was related to the length of the cable and the total area of the strands composing the cable. These records and their results were subsequently grouped according to the type of bridge to produce a wobble friction coefficient (K) for each specific structure. The study indicated that the wobble friction coefficient was lower than that indicated by the Colombian Seismic Bridge Design Code, Instituto Nacional De Vías, 1995]. The influence of tensioning equipment, materials and labour suggested a format for recording tensioning to reduce inaccuracy when readings are being taken. A reduction in the costs of tensioning would arise from taking the forgoing into account.

Mapa de zonificación de amenazas por inundación del casco urbano del municipio de Quibdó (Chocó): Estudio basado en la interpretación de imágenes de radar, de satélite y fotografías aéreas

Se elaboró del casco urbano del municipio de Quibdó (Chocó) un mapa de zonificación de áreas inundables causadas por las crecientes del río Atrato y sus afluentes (Cabí, caño El Caraño y Quebrada La Yesca), con el objetivo de que sea utilizado por las autoridades de socorro y del municipio de Quibdó como un instrumento de planeación y control. En esta investigación se contó con el apoyo y asesoría del Centro Interamericano de Fotointerpretación, CIAF, adscrito al Instituto Geográfico Agustín Codazzi, quien proporcionó sus instalaciones y el material geográfico empleado. Inicialmente el trabajo se basó en la visualización de zonas inundables a través de interpretación de imágenes de radar (Intera), de satélite (Landsat) y fotografías aéreas, todo esto apoyado por la comprobación en terreno de los datos interpretados. Como información adicional necesaria para el planteamiento de conclusiones en un trabajo como este, se requirió estudiar otras variables como fueron las condiciones climáticas, geológicas, de temperatura, topográficas, series y ocurrencias históricas hidrológicas e hidrográficas en la región. Las imágenes que brindaron mayor confianza por muchas razones, entre las que sobresalieron las escalas, la cantidad y calidad de las mismas y la fecha de toma, fueron las fotografías aéreas. Las de radar (Intera) por ser producidas por un sensor activo de rango de las microondas por su esencia de eliminación completa de obstáculos climáticos, fueron también importantes a la hora de analizar visualmente la topografía del sector. Al contrario, las imágenes del satélite (Landsat) tuvieron un papel secundario producto del gran porcentaje de nubes que dificultaban cualquier tipo de análisis. Como complemento a los resultados obtenidos, se elaboró con datos multianuales de series históricas de caudales y niveles máximos del río Atrato registrados en la estación hidrográfica Quibdó y con el área de la sección transversal de su cauce en el sitio de ubicación de la estación, una curva de calibración para analizar los valores de caudales máximos que dicha sección del río puede transportar, y dependiendo de esto se estimaron estadísticamente las implicaciones que tendría, o que ha tenido el rebase de sus agua, delimitando así (apoyado con la cartografía y considerando las áreas aledañas a la corriente) las respectivas zonas inundables. Finalmente, se diseñó el mapa que señala las zonas inundables del municipio de Quibdó y se elaboró un documento en el que se concluye que los barrios que tienen zonas con alturas entre los 25 y 27 m.s.n.m. o inferiores y que se encuentran a orillas del río Atrato y de sus afluentes constituyen zonas de amenaza alta y media, con periodos de retorno de 5 a 20 y de 50 a 100 años respectivamente.

A zoning map of areas which flood due to the Atrato River and its tributaries (the Cabí, Caraño and Yesca) overflowing in the urban area of Chocó (Quibdo) was drawn up to be used by aid authorities and Quibdó city as a planning and control tool. This research relied on CIAF (Centro Interamericano de Fotointerpretación) support and assessment. This entity is a subsidiary institution of the Instituto Geográfico Agustín Codazzi which provided their installations and the required geographical material. This research was initially based on interpreting radar (INTERA), satellite (LANDSAT) and aerial photographic images; this was verified by field verification of the interpreted data. Other variables such as climatic, geological, temperature, topographic conditions, historic and hydrological series and facts regarding the region were studied as additional information required for drawing conclusions. Aerial photographs provided the most reliable images due to their scales, quantity and quality and the date of when they were taken. Radar images (INTERA) were also important when visually analysing a sectors topography as they were produced by an active microwave sensor (totally eliminating climatic obstacles). On the contrary, satellite images did not have great relevance due to the amount of clouds hampering any kind of analysis. Complementing these results, a calibration curve for analysing this sections maximum flow values was based on historical series data regarding the Atrato Rivers flows and maximum levels recorded at the Quibdo hydrographical station and the river-beds cross-section. Implications that the river would overflow or has overflowed were statistically estimated on these results, thereby setting the limits (supported by cartographic data) for the corresponding areas at risk of flooding. A map marking areas at risk of flooding in the urban zone of Quibdó was then designed and a document prepared concluding that neighbourhoods on land lying at 25-27 metres above sea-level (or less) and located near the banks of the Atrato river and its tributaries are considered as being mid- high-flood threat areas, having 5-20 and 50-100 year return periods, respectively.

Evaluación de hidrogeles para aplicaciones agroforestales

Con hidrogeles sintetizados por medio de la técnica de polimerización en suspensión inversa (PSI), compuestos por acrilamida y acrilato de potasio entrecruzados con N, N metilen-bis-acrilamida y que presentan diferentes comportamientos desde el punto de vista de capacidad y velocidad de hinchamiento, módulo elástico y propiedades de liberación, se estudia la modificación de las propiedades hidráulicas de un suelo tipo franco arcilloso realizando curvas de retención de humedad, empleando ollas de presión de plato cerámico, y se desarrollan montajes para evaluar la modificación en la retención de los mismos, ante condiciones de dosificación prolongada e instantánea de agua de irrigación. Adicionalmente, se realizan cultivos de acacia y rábano en fase vivero en suelos acondicionados con diferentes hidrogeles, en el primer cultivo se evalúa el retraso en la marchitez de la especie y en el segundo la diferencia en crecimiento; simultáneamente para los cultivos, se hace el seguimiento del contenido de humedad in situ del suelo con respecto al tiempo. Se logra un método para la medición del módulo elástico y las propiedades de liberación y se establece un modelo para predecir el comportamiento de los hidrogeles en el suelo con el conocimiento de sus propiedades básicas en el estado libre. Finalmente, los resultados muestran la bondad del uso de hidrogeles en estas aplicaciones: hay mayor facilidad de liberación y retención de agua aprovechable por el suelo, retraso notable del marchitamiento en condiciones hostiles, y es mayor el crecimiento de las especies, entre otros beneficios, además se establecen pautas para definir las características del hidrogel más adecuado dependiendo de la aplicación deseada y se realiza una proyección hacia la disminución del consumo de agua para el mantenimiento de un cultivo.

Hydrogels synthesised by inverse suspension polymerisation (ISP) technique consisting of acrylamide and potassium acrylate interlinked with N, N methylene-bis-acrylamide and presenting different behaviour in terms of rooting ability and speed, elastic module and release properties were studied. Markedly clayey soil properties were modified by drawing up moisture-retention curves using ceramic plate pressure waves and developing montages for evaluating modifications made to their retention, regarding prolonged and instantaneous irrigation-water dosage conditions. Acacia and radish crops were grown in nursery phase in soil conditioned with different hydrogels. Delayed specie withering was simultaneously evaluated in the first crop and difference in growth in the second one. Follow-up of in situ soil moisture content was also evaluated over a fixed period of time. A method was achieved for measuring elastic module and release properties and model was established for predicting hydrogel behaviour in soil having known basic properties in free state. The results revealed the usefulness of hydrogels in such applications: greater facility in usable water release and retention by soil, notable delay in withering in hostile conditions and greater growth of species. Guidelines were also established for defining the characteristics of hydrogel more adequately, depending on the desired application and a projection was made concerning reducing water consumption for maintaining a particular crop.

Índice de reactividad intrínseco de carbones concentrados ricos en vitrinita

En este trabajo se definió un nuevo parámetro de reactividad de carbón a la combustión llamado índice de reactividad intrínseco (IRI), el cual combina la fracción maceral reactiva (vitrinita/liptinita), la fracción maceral no reactiva (inertinita/materia mineral intrínseca) y la reflectancia media a la vitrinita. Para evaluar el IRI se utilizaron muestras de carbón de las minas La Yolanda y Guachinte (Valle del Cauca) original, sin tratar, y fracciones concentradas en vitrinita obtenidas en una columna de flotación burbujeante. Este nuevo parámetro de reactividad se comparó con tres parámetros convencionales ampliamente usados para medir la reactividad de carbones, que son: la energía de activación media ponderada (EAMP), temperatura pico (TP) y temperatura final (TF). Los resultados mostraron que los carbones concentrados en vitrinita presentaron mayores valores del IRI en comparación con los originales, lo cual significa que esas fracciones concentradas en vitrinita presentan mayor reactividad en la combustión que los carbones originales sin tratar. Los resultados también mostraron que la EAMP, TP y TF decrecen con el incremento en el IRI, lo cual sugiere que la reactividad en la combustión de los carbones se mejora si su contenido de vitrinita se incrementa.

This work defines a new reactivity coal combustion parameter called intrinsic reactivity index (IRI), combining reactive maceral fraction (vitrinite/liptinite), non-reactive maceral fraction (inertinite/intrinsic mineral matter) and vitirinite reflectance averages. Coal samples from La Yolanda and Guachinte (Valle del Cauca) collieries were used to evaluate the IRI; samples consisted of original and vitrinite concentrated fractions obtained from froth flotation column. This new parameter was compared to three conventional parameters: weighted mean activation energy (WMAE), peak temperature (PT) and final temperature (FT). Results revealed that vitrinite concentrated fractions had higher IRI figures than original coal. This meant that vitrinite concentrated fractions presented higher reactivity to combustion than original coal. Results also showed that EAMP, TP and TF decreased with an increase in IRI, suggesting that coal combustion reactivity becomes improved when vitirinite concentration in coal is increased.

Una revisión bibliográfica sobre hidrodecloración catalítica en fase líquida

Se presenta una visión general de la problemática actual de las emisiones de compuestos organoclorados ligeros, y las principales características y ventajas de la hidrodecloración catalítica en fase líquida. Se describen los mas importantes catalizadores utilizados en el proceso de hidrodecloración, haciendo énfasis en los de paladio; su naturaleza, actividad y desactivación. Se explica detalladamente el efecto de varios parámetros, tales como: HCl producido, solvente, base y agente reductor utilizados en el proceso de hidrodecloración. Finalmente, se muestran los principales resultados de estudios cinéticos, el tipo de reactores usados, y se resumen los aspectos más relevantes de la revisión bibliográfica.

This survey was aimed at introducing the effect of light organochlorinated compound emissions on the environment, particularly on water, air, soil, biota and human beings. The characteristics and advantages of liquid phase catalytic hydrodechlorination as a technology for degrading these chlorinated compounds is also outlined and the main catalysts used in the hydrodechlorination process are described. Special emphasis is placed on palladium catalysts, their activity, the nature of active species and deactivation. The effect of several parameters is introduced, such as HCl, solvent, base addition and type of reducing agent used. The main results of kinetic studies, reactors used and the most important survey conclusions are presented.

Evaluación de la degradación de E. coli empleando un fotorreactor de discos rotatorios

Se realizó un estudio de la degradación de la bacteria E. coli empleando un fotorreactor de discos rotatorios fabricado en acero inoxidable para conocer el comportamiento de este sistema fotorreaccionante bajo diferentes condiciones de operación. El fotorreactor está dotado de seis lámparas de luz negra (BLB) utilizadas como fuente de luz UV y provisto de siete discos desmontables de vidrio común esmerilado impregnados con el fotocatalizador TiO2, los cuales se encuentran acoplados a un sistema de rotación. La impregnación del TiO2 sobre los discos se realizó empleando el método sol-gel variando las relaciones molares de los precursores del gel, y se les realizaron pruebas de resistencia a la abrasión, adherencia a los discos y uniformidad en la superficie, para seleccionar la película que presentara las mejores características. Los estudios de fotodegradación de la bacteria se llevaron a cabo tomando como parámetros variables: la velocidad de rotación de los discos, la intensidad de radiación y el número de discos, el cual está directamente relacionado con la concentración del fotocatalizador en el sistema. Se alcanzaron degradaciones de hasta 64,3% en cuatro horas empleando siete discos, intensidad baja y velocidad de rotación baja.

Degradation of the bacterium E. coli was studied using a rotatory disk photoreactor manufactured in stainless steel to ascertain this photoreaction systems behaviour in different operating conditions. The photoreactor was equipped with 6 black light bulbs (BLB) used as a source of UV light and fitted with 7 removable disks made of common frosted glass impregnated with TiO2 photocatalyzer which were coupled to a rotation system. TiO2 was impregnated on the disks using the sol-gel method varying molar precursor gel ratios. Abrasion resistance, disk adhesion and surface uniformity tests were carried out for selecting the film presenting the best characteristics. Bacterial photodegradation studies were carried out using the following variable parameters: the disks rotation speed, radiation intensity and the number of discs which were directly related to the concentration of photocatalyzer in the system. Up to 64.3% degradation was achieved in 4 hours using 7 disks, low intensity and low rotation speed.

Circuito de recuperación de reloj CMOS completamente integrable, diferencial, de alta velocidad y bajo consumo de potencia

En los sistemas electrónicos de recuperación de información (discos duros, unidades de lectura y escritura de DVD y CD, etc.), así como en las comunicaciones digitales en banda base, los circuitos de recuperación de reloj (CRC) juegan un papel fundamental, extrayendo la señal de reloj implícita en los datos recibidos, dicha señal es necesaria para sincronizar el procesamiento posterior de la información. En la actualidad esta tarea es difícil de lograr, no solo por la naturaleza aleatoria de los datos, sino por su alta velocidad de transferencia. En este artículo se presenta el diseño de un circuito de recuperación de reloj integrable en tecnología CMOS de alto desempeño, que opera a 1.2Gbps y consume únicamente 17.4mW de una fuente de 3.3V. Las altas prestaciones se logran al realizar un diseño completamente diferencial, utilizando arquitectura PLL convencional, lógica en modo corriente, así como un novedoso oscilador controlado por voltaje (VCO) de anillo de solo dos etapas. El diseño fue realizado con parámetros de proceso CMOS AMS de 0.35µm. Los resultados de la simulación en Hspice comprueban el buen desempeño del circuito, logrando la adquisición en menos de 300ns.

The clock recovery circuit (CRC) plays a fundamental role in electronic information recovery systems (hard disks, DVD and CD read/writeable units) and baseband digital communication systems in recovering the clock signal contained in the received data. This signal is necessary for synchronising subsequent information processing. Nowadays, this task is difficult to achieve because of the datas random nature and its high transfer rate. This paper presents the design of a high-performance integral CMOS technology clock recovery circuit (CRC) working at 1.2 Gbps and only consuming 17.4 mW using a 3.3V power supply. The circuit was fully differentially designed to obtain high performance. Circuit architecture was based on a conventional phase lock loop (PLL), current mode logic (MCML) and a novel two stage ring-based voltage controlled oscillator (VCO). The design used 0.35 µm CMOS AMS process parameters. Hspice simulation results proved the circuits high performance, achieving tracking in less than 300 ns.

Reducción de interferencia de línea de potencia en señales electrocardiográficas mediante el filtro dual de Kalman

En este artículo se presenta el desarrollo de un filtro para la reducción de la interferencia de línea de potencia en señales electrocardiográficas (ECG), basado en estimación dual de parámetros y de estado, empleando la filtración Kalman, en el cual se consideran modelos independientes entre la interferencia de línea de potencia y la señal ECG. Ambos modelos son combinados para simular la señal ECG medida sobre la que se realiza la estimación de estado para separar la señal de la interferencia. El algoritmo propuesto es sintonizado y comparado en un conjunto de pruebas realizadas sobre la base de datos QT de electrocardiografía. Inicialmente se hacen pruebas de sintonización del algoritmo para el rastreo de la señal ECG limpia, cuyos resultados son utilizados después para las pruebas de filtrado. Luego se llevan a cabo pruebas exhaustivas sobre la base de datos QT en la filtración de interferencia de línea de potencia, la cual ha sido introducida artificialmente en los registros, para una relación de señal a ruido (SNR) dada, obteniendo así curvas del desempeño del algoritmo, que permiten a su vez comparar con el desempeño de otros algoritmos de filtración, a saber, un filtro notch recursivo de respuesta infinita al impulso (IIR) y un filtro de Kalman, basado en un modelo más simple para la señal ECG. Como resultado, se demuestra que el algoritmo de filtrado obtenido es robusto a los cambios de amplitud de la interferencia; además, conserva sus propiedades para los diferentes tipos de morfologías de señales ECG normales y patológicas.

This paper presents a filter for reducing powerline interference in electrocardiographic signals (ECG), based on dual parameter and state estimation using with a Kalman filter. Two models were used to represent power-line interference and ECG signal. Both models were combined to simulate the ECG signal whose state was estimated for separating the ECG signal from the interference. The proposed algorithm was fine-tuned and compared using a set of tests relying on the QT arrhythmia database. Tuning tests were done for tracking clean ECG; these results were used for setting the algorithms parameters for later filtering tests. Exhaustive filtering tests were carried out on artificially corrupted database registers for given signal to noise ratios; performance curves were thus obtained, leading to comparing the proposed algorithm with other filtering methods. The proposed algorithm was compared to an recursive infinite impulse response filter (IIR) and a Kalman filter based on a simpler model. A filtering algorithm was thus obtained which is robust for changes in interference amplitude and keeps these properties for different types of ECG morphologies.

Análisis de una red de transporte de gas

La creciente demanda de gas natural hace necesario el aumento de la capacidad de las redes de transporte. Esto puede lograrse ampliando la capacidad instalada y optimizando las condiciones de operación. En ambos casos es necesario contar con un conocimiento profundo del proceso involucrado. Tal conocimiento puede alcanzarse aplicando el método que se describe en el presente trabajo. El método propuesto está diseñado para analizar una red de gas utilizando herramientas de simulación, y fue utilizado para estudiar una red de transporte de gas existente en Argentina. Las etapas que componen el método propuesto son: 1) análisis del sistema (identificación de parámetros, perturbaciones, variables manipulables, variables de estado y variables de salida); 2) simulación estacionaria; 3) simulación dinámica; 4) estudio de casos (análisis de sensibilidad, estabilidad, controlabilidad, etc.). Una vez identificadas las variables críticas del sistema, la simulación estacionaria permite determinar, para distintos escenarios posibles, la cantidad y la presión del gas entregado a cada destino. Estos resultados pueden ser utilizados para diseñar procedimientos de operación adecuados para cada caso. Por otra parte, la simulación dinámica no se limita a describir los estados estacionarios del sistema sino que también describe cómo evoluciona el estado del proceso. Esta información adicional permite refinar los procedimientos anteriormente diseñados, y hace que un simulador dinámico sea una excelente herramienta para capacitar a operadores de planta. Para la simulación estacionaria se analizaron dos alternativas; en la primera se empleó el simulador HYSYS, mientras que en la segunda se utilizó un método tradicional de cálculo implementado en una planilla Excel. Los estados estacionarios predichos por ambos medios fueron similares. Luego se hizo un estudio de sensibilidad para las variables más relevantes del sistema. Este estudio fue completado mediante la realización de simulaciones dinámicas, para lo cual se usó exclusivamente el simulador HYSYS. Como resultado, se lograron determinar tanto la sensibilidad como la dinámica del sistema, información que es de suma utilidad para plantear mejoras a las instalaciones y a los procedimientos de operación de la red, demostrando de esta forma la utilidad del método propuesto.

Growing demand for natural gas necessarily leads to demands for increased transport network capacity. This can be done by increasing the capacity of already installed gas pipelines and optimising operating conditions. Greater knowledge (know-how) regarding the process is thus needed and may be applied by following the procedure outlined in this work. The proposed method concerns studying a gas network by using simulation tools; it has been used for studying a transport network in Argentina. The proposed method has the following stages: 1) system analysis (identifying parameters, disturbances, manipulated variables, state variables and output variables), 2) stationary simulation, 3) dynamic simulation and 4) case studies (analysing sensitivity, stability and controllability). Once a systems critical variables have been identified then stationary simulation allows the amount of gas and its pressure to be determined for each sink, in several scenarios. These results can be used for designing suitable operational procedure for such cases. Dynamic simulation describes a systems stationary state and how the state of the process evolves. Such additional information allows refining previously-designed procedures and also makes dynamic simulation an excellent tool for operator training. Two alternatives were analysed for stationary simulation: an HYSYS simulator and traditional Excel spreadsheet calculations. Predicted stationary states were similar by both methods. The sensitivity of the most relevant system variables was then studied; the HYSYS simulator was used for dynamic simulation in all cases. System sensitivity and dynamics were determined, such information being required for making improvements to network installations and operational procedures and thereby proving the procedures worth.

Modelo numérico del golpe de ariete con Scilab

El golpe de ariete puede generar consecuencias severas en la integridad de las tuberías, y debido a ello, la simulación es un requisito esencial para asegurar el correcto diseño y operación de los sistemas de distribución de agua. En este sentido, el artículo pretende demostrar la importancia de los métodos numéricos en la resolución de este tipo de problemas. Para la simulación numérica del fenómeno se desarrolló un código en Scilab 3 que permite representar la propagación de las ondas de presión haciendo uso del método de las características, aplicado a un caso clásico de la literatura. Este método emplea un esquema de diferencias finitas para resolver las ecuaciones de masa y momento. En el artículo se presentan las ecuaciones que gobiernan el problema desde el punto de vista numérico, se analiza el comportamiento del fenómeno y finalmente, se realiza una comparación entre los resultados obtenidos por la vía numérica y la solución teórica.

A water hammer can produce severe consequences regarding pipe integrity; simulation thus becomes an essential requirement for ensuring proper water distribution system design and operation. This article thus tries to demonstrate the importance of numerical methods in resolving such problems. A Scilab code allowing pressure propagation to be represented using the characteristics method applied to a case of classic literature was thus developed for numerically simulating this phenomenon. This method uses a finite difference scheme for resolving mass and momentum equations. The article presents equations governing the problem from the numerical point of view, the phenomenons behaviour is analysed and results obtained by the numerical approach (calculating finite differences) are compared to those obtained with Scilab and the theoretical solution.

Entrenamiento de una red neuronal multicapa para la tasa de cambio euro - dólar (EUR/USD)

Tanto para los inversionistas como para las autoridades económicas es necesario que se desarrolle una herramienta matemática que logre dar cuenta de la dirección de una variable como el tipo de cambio (el precio relativo entre dos monedas). Muchos de los mecanismos usados actualmente están basados en el uso de técnicas estadísticas, en particular series de tiempo lineales. Las redes neuronales artificiales (RNA) son modelos matemáticos que pretenden emular el funcionamiento del cerebro humano, su aplicación en economía e ingeniería surge a finales de los años ochenta con buenos resultados. Las RNA se presentan como una alternativa para simular el comportamiento de variables financieras que, por lo general, tienden a parecerse a un paseo aleatorio. En este trabajo se muestran los resultados del entrenamiento de una red neuronal para negociación de la tasa de cambio EUR/USD y las bondades del algoritmo de entrenamiento chemotaxis, que permite entrenar redes que maximicen una función objetivo que relacione aciertos en la predicción con las ganancias de un trader.

A mathematical tool or model for predicting how an economic variable like the exchange rate (relative price between two currencies) will respond is a very important need for investors and policy-makers. Most current techniques are based on statistics, particularly linear time series theory. Artificial neural networks (ANNs) are mathematical models which try to emulate biological neural networks parallelism and nonlinearity; these models have been successfully applied in Economics and Engineering since the 1980s. ANNs appear to be an alternative for modelling the behaviour of financial variables which resemble (as first approximation) a random walk. This paper reports the results of using ANNs for Euro/USD exchange rate trading and the usefulness of the algorithm for chemotaxis leading to training networks thereby maximising an objective function re predicting a traders profits. JEL: F310, C450.

Inspección de piezas 3D: revisión de la literatura

En este artículo se presenta una revisión sobre los sistemas de inspección presentados en la literatura, entre 2000 y 2006, que emplean mediciones de rango como fuente de información para realizar el control de calidad sobre diferentes objetos o productos. Los sistemas de inspección citados se clasificaron de acuerdo a las técnicas empleadas en la etapa de adquisición. Se describen las aplicaciones específicas de inspección consideradas en los trabajos citados, así como las características más relevantes de los sistemas desarrollados. A partir de dichas características se identifican las tendencias que se presentan en tales desarrollos, como son: la búsqueda de mayor flexibilidad, basadas en el uso de modelos CAD; y el uso preferente de sistemas de triangulación activa, en especial con proyección de luz estructurada en plano de luz y franjas, en vez de los sistemas pasivos. Finalmente, se plantea el problema de la inspección de piezas deformables, el cual representa un tema abierto a considerar para el desarrollo de futuros sistemas de inspección, y se discuten los trabajos más relevantes relacionados con este tema.

A survey of inspection systems using range images is presented; the review focus especially on papers published from 2000 to 2006. The inspection systems are classified according to the techniques used in the acquisition stage. The specific applications of inspection considered in the mentioned works are described, as well as the most outstanding characteristics of systems developed to date. Tendencies in such developments are identified from these characteristics, such as the search for increased CAD-model based flexibility and the preferential use of active triangulation systems (especially projecting structured light as a light plane and fringes instead of passive systems). The problem of inspecting deformable pieces is then presented, representing an open topic for considering developing future systems. The more relevant works related to this topic are also discussed.

Mecanismo de falla de los tubos del sobrecalentador de una caldera acuotubular

En este artículo se investigaron las causas de las fallas presentadas por fisuración longitudinal a partir de la superficie externa en los tubos del sobrecalentador de una caldera acuotubular. La superficie externa de los tubos presentó una capa de color blanco-rojizo que presentó cadenas parafínicas: C-H, grupos funcionales: C-O, N-H y compuestos de azufre, esta capa frágil impide la transferencia de calor, causando un aumento de temperatura del tubo. La falla se presentó por termofluencia debido al sobrecalentamiento de larga duración, la microestructura del tubo de acero en el lado externo presentó: crecimiento de grano, globulización de la cementita y fisuras intergranulares que producen pérdidas de las propiedades mecánicas del acero. Las observaciones anteriores evidencian un deterioro de la microestructura facilitado por un material que no está en capacidad de operar usando exclusivamente bagazo como combustible.

A super-heaters boiler tubes presented external longitudinal cracks. The tubes external surfaces presented a reddish-white layer consisting of paraffin chains: CH, functional groups: CO, NH and sulphur compounds. This brittle layer prevented heat transfer, thereby causing increased tube temperature. Creep led to failure due to long-term overheating. The steel tubes microstructure presented grain growth, cementite globulisation and intergranular cracks on the external surface. The foregoing observations support microstructure deterioration facilitated by the presence of unsuitable super-heater tube material when just using bagasse as fuel.

Diseño y estudio económico preliminar de una planta productora de biogas utilizando residuos orgánicos de ganado vacuno

El presente artículo muestra las consideraciones tenidas en cuenta y los resultados del diseño de una planta productora de biogas a gran escala, a partir de residuos orgánicos de ganado vacuno, con el objetivo de observar la factibilidad técnica y económica para la implementación de este tipo de sistemas de manejo de residuos orgánicos en el país. La capacidad de la planta diseñada permite procesar el estiércol de 1.300 reses, generando 500 kW de energía eléctrica mediante la operación de un motor generador que funciona con una mezcla de combustible diesel y biogas. El diseño incluyó el dimensionamiento de los establos para el ganado, los sistemas de recolección, transporte y mezcla del estiércol, el digestor, el tanque de efluente y el sistema para el tratamiento del biogas, entre otros elementos, utilizando equipos disponibles actualmente en la planta. Además se llevó a cabo un estudio económico el cual permite concluir sobre la viabilidad del proyecto y la importancia de la evolución del costo del combustible diesel para la determinación de los tiempos de retorno de la inversión.

This article presents considerations and results from designing a large-scale biogas production-plant using cow manure. The so designed plant capacity allowed processing the dung from 1,300 cows, producing 500 kW of electrical energy from operating a generator which works on a mixture of diesel and biogas fuel. The design included sizing the cowsheds, the manure-collecting systems, transporting the dung, the digester, the effluent tank and the biogas treatment system. An economic study was also done, concluding that project was viable and the importance of the cost of diesel evolving for determining return on investment time.

Propuesta de solución bimodal al problema de la contaminación vehicular urbana

En el campo de investigación de los vehículos con propulsiones alternativas al motor de combustión interna, el Politecnico di Milano ha desarrollado un proyecto para el diseño y fabricación del prototipo de un kit electromecánico a instalar en un vehículo urbano comercial, mediante la aplicación de tecnologías existentes y soluciones innovativas. El proyecto involucra competencias de naturaleza mecánica y eléctrica para el desarrollo y gestión de una nueva transmisión paralela a la propulsión endotérmica. Este documento describe en manera general el procedimiento para la realización del prototipo final. Inicialmente fueron identificadas las características necesarias para cumplir con un ciclo urbano estándar y se seleccionó el automóvil a modificar, en este caso un vehículo Fiat Grande Punto. Con los requerimientos establecidos se procedió a la identificación y especificación de los nuevos componentes y de los espacios útiles para su instalación y se diseñaron y fabricaron los componentes mecánicos necesarios. Para la realización de los modelos geométricos se utilizaron instrumentos de reverse engineering y modelación virtual. Por último, se realizó el montaje de los nuevos componentes y la instalación eléctrica, se modificó el sistema electrónico de control del vehículo y se efectuaron las pruebas de verificación, donde se confirmó el cumplimiento de la autonomía eléctrica de 30 km y la velocidad máxima en modalidad eléctrica de 70 km/h. Estos resultados demuestran la factibilidad de la transformación de un vehículo de propulsión endotérmica a propulsión bimodal mediante la instalación de un kit poco invasivo. Actualmente se está trabajando en su industrialización y aplicación a diferentes modelos de vehículo urbano. Este proyecto ha sido financiado porla Regione Lombardia (Gobierno regional italiano) como un proyecto de investigación orientado a la búsqueda de nuevas soluciones para el transporte sostenible y a la reducción de la contaminación ambiental.

In research field of alternative solutions to internal combustion engine vehicles, the Politecnico di Milano has developed a design and manufacturing project for an adaptable electro-mechanical kit intended to transform a city car with endothermic propulsion into a bimodal one, using existent technologies and innovative solutions. This project involves mechanical and electrical competences in order to develop a new transmission parallel to the current endothermic propulsion and its control system. This paper describes, in general, the developed procedure to obtain the final prototype. At first, the requirements and constraints to fulfil a standard transport urban cycle has been established and the vehicle to modify was selected, in this case the Fiat Grande Punto. Next, new components and the required space to their installation have been identified and specified, whilst mechanical components were designed and manufactured. Instruments of reverse engineering and virtual prototyping have been employed to carry out the geometrical models, simulations and layouts and to identify useful spaces in the vehicle. Finally, general modifications, installation of new components, implementation of control and data acquisition system, fine-tuning and check of specifications fulfilment have been carried out. A 30 km range working in electrical mode, with a top speed of 70 km/h, is assured with the developed kit. These results demonstrate the feasibility to implement a forward bimodal propulsion system into a commercial city car with a little invasive commercial kit, and now, the Politecnico is working at its industrialization and implementation to different models of city cars. Regione Lombardia (Regional government in Italy) has funded this project as an investigation oriented to find new solutions to sustainable transport and reduction of environmental pollution.

Análisis de los límites de exposición humana a campos electromagnéticos de acuerdo a la norma UIT-K.52 para frecuencias entre 10 kHz y 3 GHz en áreas urbanas de Bucaramanga

Este artículo presenta una descripción de los resultados alcanzados en la comprobación de los límites de exposición humana para el rango de frecuencias de 10KHz hasta 3GHZ en la ciudad de Bucaramanga (Colombia) teniendo en cuenta las disposiciones del Decreto 195 2005, aprobado por el Ministerio de Comunicaciones, basado en la recomendación K.52 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). Fue posible comprobar, mediante una campaña de medidas, que los niveles de exposición a radiaciones electromagnéticas obtenidas en tres lugares de la ciudad considerados sensibles no superaron en ninguno de los casos los límites de exposición. Se consideraron, además de las bandas de telefonía móvil, emisiones de amplitud modulada, frecuencia modulada y televisión, instaladas en los sitios de medida desde hace varios años. En todos los casos los niveles obtenidos de intensidad de campo eléctrico superaron los 100 dBuV/m, con un valor máximo de de 139 dBuV/m, niveles que están muy por debajo de los límites de exposición establecidos por la norma K-52. Los niveles más altos para la exposición de público general fueron 1,74964. % en la banda de AM y 0,006408 % para la banda de celular entre 869 y 894 MHZ. Se presenta además una descripción de los módulos: límites de exposición, adquisición y georreferenciación, implementados en la herramienta EspecVIEW, diseñada para realizar diversos tipos de campañas de medida por parte de los funcionarios del ministerio y empleada en este estudio.

This article presents an overview of the results obtained from testing the limits of human exposure to 10KHz to 3GHZ frequencies in the city of Bucaramanga (Colombia), taking into account decree 195-2005 approved by the Colombian Ministry of Communications, based on International Telecommunication Union (ITU) recommendation K.52. Measuring levels of exposure to electromagnetic radiation at three chosen locations in the city considered to be sensitive did not reveal that exposure limits were being exceeded. Mobile phone, modulated amplitude emission, frequency modulation and television bands installed at the sites several years ago were also measured. Levels obtained from electric field strength exceeded 100 dBuV / m in all cases, maximum value being 139 dBuV / m. Levels were well below exposure limits established by the K-52 rule. The highest levels for the general publics exposure were 1.74964% in the AM band and 0.006408% for the cellular band between 869 and 894 MHz. This article also contains a description of the modules, exposure limits, acquisition and geo-positioning using the EspecVIEW tool designed for performing several types of measurements by Ministry officials and used in this study.

Una revisión del fenómeno de aislamiento magnético: A review of magnetic insulation

Los dispositivos de alta energía son diseñados para que funcionen con campos eléctricos y magnéticos extremadamente altos. Debido a esto, dichos dispositivos presentan fenómenos y comportamientos no lineales, como el aislamiento magnético que altera el transporte de los electrones. La no linealidad ha obligado a analizar y revisar desde el punto de vista matemático las condiciones de frontera y las soluciones del problema. El objetivo de este trabajo es exponer el tema a un nivel que facilite su difusión entre la comunidad académica no familiarizada con el mismo. Para ello, el trabajo presenta una descripción de los fenómenos que se generan cuando hay campos eléctricos y magnéticos muy altos, tomando el caso de un diodo plano al vacío, así como las ecuaciones que modelan el fenómeno de aislamiento magnético; también demuestra la existencia de las soluciones y encuentra las positivas en base a los métodos de solución superior e inferior para problemas de valor de frontera, y proporciona algunos ejemplos de aplicación del fenómeno de aislamiento magnético.

High energy devices are designed to work with extremely high electric and magnetic fields. As a consequence, these devices show non-linear phenomena and behaviour, such as magnetic insulation which alters electron trajectory. A mathematical analysis and review of magnetic insulation were carried out as a consequence of non-linearity to find frontier conditions and solutions to the problem. This paper was aimed at presenting the topic in a way which is easier for that part of the academic community which is unfamiliar with it to understand it. The paper gives a description of the phenomena developed by high electric and magnetic fields in a vacuum plane diode, some equations modelling the phenomenon, proves its existence and finds positive solutions based on upper and lower solutions for boundary limit problems and gives some practical applications.

Revisión de parámetros fisicoquímicos como indicadores de calidad y contaminación del agua

Con el fin de facilitar la interpretación de los datos físicos, químicos y biológicos, cada vez más agencias medioambientales, universidades e institutos recurren a los indices de calidad y contaminación del agua (ICA e ICO), los cuales mediante una expresión matemática que representa todos los parámetros valorados permiten evaluar el recurso hídrico. La elaboración y aplicación de cualquier indicador es específica para cada región o fuente en particular; pero su construcción básicamente consta de tres pasos fundamentales: la selección de las variables, la determinación de los subíndices para cada parámetro y la elección de la fórmula de agregación. Los variables que más se tienen en cuenta en este proceso son: pH, oxígeno disuelto, Demanda Bioquímica de Oxígeno (DBO), una forma de nitrógeno, fosfatos y sólidos totales (ST). Por lo tanto su uso no puede ser generalizado ya que se podría terminar realizando juicios subjetivos, además bajo un solo indicador no se puede evaluar la dinámica de un sistema, por lo que es importante también el estudio de cada variable individualmente. Este artículo presenta una revisión de los indicadores ICA e ICO más utilizados en algunos países de América y Europa,asi como su diseño e interpretación, que se basan en parámetros físico-químicos para su evaluación.

More environmental agencies, universities and institutes are turning to the water quality and contamination index to facilitate interpreting physical, chemical and biological data, thereby leading to evaluating resource by means of a mathematical expression representing all evaluated parameters. Constructing and applying any indicator is specific for each region or individual source; however, its construction basically consists of three fundamental steps: selecting variables, determining subscripts for each parameter and choosing the formula for adding it. The variables considered in this process are: pH, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand (BOD), total nitrogen form, phosphates and total solids (TS). Their use cannot thus be generalised since subjective judgements would thus be made; also, a systems dynamics could not be evaluated using a single indicator, which is why studying each variable individually is also important. This article presents a review of the literature regarding water quality and contamination indexes used in some American and European countries and their design and interpretation based on physical and chemical parameters for evaluating them.

**Bases de la implementación de un modelo de inteligencia para fortalecer el desarrollo tecnológico de la industria del software y servicios asociados en Colombia**

En la actualidad, la interpretación de la variable tecnológica por parte de las entidades encargadas de la toma de decisiones en diferentes niveles de los sistemas productivos se ha convertido en un aspecto significativo; en Colombia este comportamiento se ha reflejado especialmente en sectores estratégicos para el país por ser generadores de ventajas competitivas. La industria del software y servicios asociados - SSA es una de ellas se caracteriza además por su rápido crecimiento, generación de alto valor agregado, estar basada en conocimiento y propiciar un ambiente de investigación y desarrollo. Estas características, unidas a la actual dinámica del manejo de información como soporte para una adecuada toma de decisiones, han favorecido la formulación de las bases de la implementación de un modelo de inteligencia tecnológica en la industria del SSA, siendo este el tópico central del presente artículo. Para ello se propone: a) la aplicación integrada de herramientas de gestión (análisis de desempeño, benchmark, prospectiva, vigilancia tecnológica, entre otras), por medio de las cuales se logra una adecuada identificación, análisis y manejo de información relevante, que permite obtener un mayor beneficio de la tecnología y facilitar los procesos de toma de decisiones dentro de las organizaciones; b) la transferencia de conocimiento a actores articuladores del sector; y c) la estructuración de estrategia, que incluye un proceso de socialización y retroalimentación. Como resultado se evidencia el estado actual de la industria objeto de análisis, las perspectivas de desarrollo en el año 2015 y sus oportunidades de fortalecimiento.

Interpreting technology by the entities responsible for decision-making at different levels of production systems has currently taken on great importance. Such behaviour has been especially reflected in Colombia in strategic sectors producing competitive advantages for the country. The software industry and its associated services (SSA being one of them), characterised by their rapid growth and producing high added value, is based on know-how thereby providing a suitable setting for research and development. Such characteristics, linked to the current dynamics of managing information as support for suitable decision-making, have favoured formulating the basis for implementing a model of technological intelligence in the SSA industry. The integrated application of management tools is thus proposed (i.e. performance analysis, benchmarking, prospectiva, technological monitoring) for ensuring suitable identification, analysis and handling of relevant information. This would lead to taking better advantage of technology and facilitating organisations decision-making. Know-how would be transferred to actors coordinating the sector and there would be strategic structuring, including socialisation and feedback. In the light of the above, the current state of the industry is reviewed, development perspectives up to 2015 and opportunities for strengthening the industry.

Sistema de información orientado a procesos de negocio y flujos de trabajo en la Universidad Nacional de Colombia: Perspectivas y caso de estudio

En el siguiente artículo se presenta una introducción del caso de estudio de la Secretaría Académica, dependencia de la facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia, donde se aplica una aproximación metodológica para una implementación BPM (Gestión de procesos de negocio) / WMS (Gestión de flujos de trabajo) con tecnología de código abierto para realizar mejoras significativas en el desarrollo de los procesos administrativos al interior de la Facultad, específicamente en el proceso de atención de solicitudes docentes con el objetivo de optimizar el desempeño funcional de la Secretaría y la socialización de un espacio para la generación de conocimiento en el área. Se dan consideraciones generales. La posible implementación de un sistema de información integral orientado a BPM y WMS en la Aecretaría Académica, visto como la automatización de los procesos claves representa resultados de impacto en la satisfacción de los clientes internos y externos, a través de ventajas como la disminución de costos, tiempos de espera y papel, y un mejor aprovechamiento de la información.

This article presents an introduction to a case study concerning the academic secretariat, a dependency of the School of Engineering, Universidad Nacional de Colombia. A methodological approach towards implementing Business management (BM) / Workflow Management System (WMS), using an open source code, aimed at making significant improvements in the School of Engineerings administrative processes, particularly how teachers applications are dealt with. This was to optimise the secretariats functional performance and create knowledge in this field; general considerations are given. The possible implementation of an integral BPM- and WMS-orientated information system at the academic secretariat (seen as automating key processes) may result in satisfying external and internal clients, through advantages such as reduced cost, waiting time and paperwork, plus improved use of information.

Enterprise - process: aplicación basada en computador para obtener la matriz proceso - organización durante la plantación estratégica de sistemas de información

Se ha publicado bastante sobre metodologías para la planeación estratégica en informática. Estos métodos son diseñados para ayudar a los administradores de sistemas de información a integrar sus estrategias con las de la empresa. La teoría clásica Business System Planning for Strategical Alignment (BSP/SA) se destaca porque proporciona a los sistemas de información un papel reactivo respecto a los objetivos y estrategia de la empresa. BSP/SA ha sido descrita en términos de fases y tareas específicas. El objetivo principal de este trabajo es dar a conocer una herramienta computacional que automatiza una de las tareas más importantes de la metodología BSP/SA, la matriz proceso-organización. Esta matriz permite almacenar información sobre los niveles de responsabilidades presentes entre los cargos y los procesos. La automatización de esta tarea ha facilitado a los estudiantes el proceso de análisis de la matriz proceso-organización, durante el desarrollo de los talleres de planeación estratégica en informática para la asignatura de gestión y gerencia de sistemas (Ingeniería de Sistemas - Universidad Nacional de Colombia). También se han mejorado los resultados obtenidos en los talleres. Finalmente, con el presente trabajo se pretende incentivar el desarrollo de software como apoyo a las tareas de planeación estratégica en informática.

A lot of material has been published about strategic information system planning (SISP) methodologies. These methods are designed to help information system planners to integrate their strategies with organisational strategies. Classic business system planning for strategical alignment (BSP/SA) theory stands out because it provides information systems with a reactive role regarding an organisations objectives and strategy. BSP/SA has been described in terms of phases and the specific tasks within them. This work was aimed at presenting a computer-based application automating one of the most important tasks in BSP/SA methodology (process-organisation matrix). This matrix allows storing information about the levels of present responsibilities in positions and processes. Automating this task has facilitated students analysing the process-organisation matrix during SISP workshops forming part of the Systems Management course (Systems Engineering, Universidad Nacional de Colombia). Improved results have thus arisen from such workshops. The present work aims to motivate software development for supporting SISP tasks.