Ingeniería e Investigación

Editorial Management of Ingeniería e Investigación Journal

Discoloration of Reactive black 5 by individual and consortium of Rhodotorula mucilaginosa, Galactomyces pseudocandidum and Escherichia coli free and immobilized

ABSTRACT The textile industry is a generator of high volumes of waste water with a high content of pollutants such as azo dyes, which are recalcitrant and persistent in the environment, these ones have been of interest in the last decades for the entities in charge of the care of the environment. This study evaluated the ability to discolor of reactive black 5 (NR5) by a consortium and the microorganisms that constitute Rhodotorula mucilaginosa, Galactomyces pseudocandidum and Escherichia coli free and immobilized in calcium alginate, coffee husks and bagasse of sugar cane. The results show discoloration was evidenced, where the highest percentage corresponds to G. pseudocandidum (90,05%) and the lowest to R. mucilaginosa (79,31%). When comparing the percentages of discoloration between the free microorganisms and the immobilization matrices, it is observed that the former exhibit the highest percentages of discoloration. In addition, there are no significant differences between using cane bagasse or coffee husks as immobilization matrix.

RESUMEN La industria textil es un generador de altos volúmenes de aguas residuales con un alto contenido de contaminantes como los colorantes azoicos, que son recalcitrantes y persistentes en el medio ambiente. Estos han sido de interés en las últimas décadas para las entidades a cargo del cuidado del medio ambiente Este estudio evaluó la capacidad de decoloración del negro reactivo 5 (NR5) por un consorcio y los microorganismos que constituyen Rhodotorula mucilaginosa, Galactomyces pseudocandidum y Escherichia coli libres e inmovilizados en alginato de calcio, cascarilla de café y el bagazo de la caña de azúcar. Los resultados mostraron una decoloración, donde el porcentaje más alto corresponde a G. pseudocandidum (90,05%) y el más bajo a R. mucilaginosa (79,31%). Cuando se comparan los porcentajes de decoloración entre los microorganismos libres y las matrices de inmovilización, se observa que los primeros exhiben los porcentajes más altos de decoloración. Además, no hay diferencias significativas entre el uso de bagazo de caña o cascarilla de café como matriz de inmovilización.

External strengthening of unreinforced masonry walls with polymers reinforced with carbon fiber

ABSTRACT In many countries, buildings are usually made of unreinforced clay masonry walls, especially in Colombia. These constructions have low resistance and ductility, and are very vulnerable to seismic events, due to their low capacity of energy dissipation. This paper reports the results obtained from a research project that evaluates the behavior of reinforced masonry walls under lateral loads. The reinforcement was made using Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP). In the test program, eight (8) clay masonry walls were built using hollow brick. Four (4) of them were 1,23 m long and 1,90 m high and the remaining four (4) were 2,47 m long and 1,90 m high. Four (4) walls were tested with a static lateral load and four (4) with a cyclic lateral load in its plane. Results revealed that the presence of the reinforcement material significantly increased the ultimate load and deformation capacity, provided that the material has a suitable anchoring system.

RESUMEN La construcción de viviendas con muros de mampostería en arcilla no reforzada es tradicional en muchos países, en especial en Colombia. Debido a su baja resistencia y ductilidad, estas edificaciones son muy vulnerables a eventos sísmicos como consecuencia de su poca capacidad de disipación de energía, lo que genera fallas que llevan incluso al colapso total. Este artículo expone los resultados de un proyecto de investigación donde se evaluó el comportamiento ante cargas laterales en muros de mampostería no estructural, reforzados mediante polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP). En el programa experimental, se construyeron ocho (8) muros de mampostería de arcilla, utilizando bloque de perforación horizontal. Cuatro (4) de ellos tenían dimensiones de 1,23 m de largo por 1,90 m de alto y los cuatro (4) restantes de 2,47 m de largo por 1,90 m de alto. Cuatro (4) muros se probaron ante carga lateral estática y cuatro (4) ante carga lateral cíclica en su plano. Los resultados muestran que el material de refuerzo mejoró significativamente la capacidad de carga y deformación última de los muros, siempre y cuando se tenga un adecuado sistema de anclaje.

Study of new formations of C-S-H in manufactured with glass powder as binder mortar

ABSTRACT Mortar and paste with different composition were analyzed with X-ray diffraction and dispersive energy spectrometry (EDS) with coupled Electronic Scanning Microscope (SEM) to study the formation that appear after the setting reaction in the mortar made by using glass powder, with a size of 16μ, as binder. Such analysis shows the occurrence of formations similar to C-S-H gels, but in which, the Ca/Si ratio is lower than for typical C-S-H gels. In addition it was observed that the shape of the gels is slightly different when the samples are preserved in water. These more filamentous formations and the presence of a larger number of Si molecules causes the setting reaction to be maintained for a longer period of time and provide a certain capacity for self-regeneration without external intervention, which makes it suitable for soil stabilization.

RESUMEN Para estudiar las formaciones que aparecen tras las reacciones de fraguado en los morteros fabricados utilizando polvo de vidrio como ligante, se han analizado mediante difracción por rayos X y espectrometría de energía dispersiva (EDS) con Microscopio Electrónico de Barrido (MEB) acoplado, morteros y pastas con diferentes composiciones. Dichos análisis han mostrado la aparición de unas formaciones similares a los geles C-S-H, en las que la relación Ca/Si es menor que para los C-S-H que aparecen con ligante convencionales. Además, se ha observado que la forma de los geles es ligeramente diferente cuando las muestras se conservan en agua. Estas formaciones, más filamentosas, y la presencia de mayor número de moléculas de Si hace que las reacciones de fraguado se mantengan durante más tiempo, y proporcionen una cierta capacidad de autoregeneración sin intervención externa, esto hace que su uso sea idóneo en la estabilización de suelos.

Competencies and Performance of Engineering Professors: Evidence from a Brazilian Public University

ABSTRACT This research aims to analyze the influence of Engineering professors' competencies on their performance, as perceived by Engineering students and graduates from a Brazilian federal public university. Regarding methodology, a set of Engineering educators' competencies were proposed, identified, and validated by exploratory factor analysis (EFA), parallel analysis, internal consistency (Cronbach's alpha), and partial confirmatory factor analysis (PCFA) in a sample of 139 Engineering students and graduates (engineers), who answered a 35-item questionnaire. Results reveal three main competencies (namely, content-pedagogical knowledge, innovation-inspiring attitudes, and emotional skills) that further the research on the competencies of Engineering professors. First, content-pedagogical knowledge is perceived by students as a single, merged competence. Second, Engineering students not only need to develop innovation competencies, but Engineering educators also have to develop innovation-inspiring attitudes to motivate students' innovativeness. Third, emotional skills also play an important role in professors' performance. Finally, the impact of these competencies on Engineering educators' performance was confirmed and analyzed by means of a logistic regression.

RESUMEN Esta investigación tiene como objetivo analizar la influencia de las competencias de los profesores de Ingeniería en su desempeño, como la perciben los estudiantes de Ingeniería y los graduados de una universidad pública federal brasileña. En cuanto a la metodología, se propuso, identificó y validó un conjunto de competencias de educadores de Ingeniería mediante análisis factorial exploratorio (EFA), análisis paralelo, consistencia interna (alfa de Cronbach) y análisis factorial confirmatorio parcial (PCFA) en una muestra de 139 estudiantes de Ingeniería y graduados (ingenieros), que contestaron un cuestionario de 35 ítems. Los resultados revelan tres competencias principales (conocimiento del contenido/pedagógico, actitudes inspiradoras de innovación y habilidades emocionales) que profundizan la investigación de competencias de profesores de Ingeniería. En primer lugar, los estudiantes perciben el conocimiento del contenido-pedagógico como una sola competencia fusionada. Segundo, los estudiantes de Ingeniería necesitan no solo desarrollar competencias de innovación, sino que también los educadores de Ingeniería deben desarrollar actitudes que inspiren la innovación para motivar la capacidad de innovar de los estudiantes. En tercer lugar, las habilidades emocionales también juegan un papel importante en el desempeño de los profesores. Finalmente, el impacto de estas competencias en el desempeño de los educadores de Ingeniería se confirmó y analizó mediante una regresión logística.

Power quality improvement in an AC network using artificial neural network and hysteresis band current controller

ABSTRACT This paper demonstrates a study to improve the total harmonic distortion (THD) originated due to excessive use of power electronic (PE) equipment and non-linear loads. Shunt active power filter (SAPF) is used to mitigate the harmonics from the system because it has the capability of minimizing the harmonic problems initiated by non-linear loads. The instantaneous reactive power (IRP) p-q theory is used for the generation of reference signal and for the extraction of compensating components of the current. The proportional integral (PI) controller and artificial neural network (ANN) have been employed in the DC-link controller and for current errors adjustments. In this paper, both conventional hysteresis and adaptive hysteresis band current controller (HBCC) have been used for the generation of gate pulses for the SAPF, which reduces THD in the source current to a value within IEEE specified standards, without any phase error over the extensive range of adaptive HBCC strategy. Simulation results confirm that the SAPF with HBCC and ANN performs the harmonic mitigation efficiently and maintains power factor (PF) close to unity.

RESUMEN Este trabajo presenta un estudio para mejorar la distorsión armónica total (THD) originada por el uso excesivo del equipo de potencia electrónica (PE) y cargas no lineales. Se usa un filtro activo de potencia en derivación (SAPF) para mitigar los armónicos del sistema porque este tiene la capacidad de minimizar los problemas de armónicos iniciado por cargas no lineales. La teoría p-q de potencia reactiva instantánea (IRP) se utiliza para la generación de la señal de referencia y la extracción de componentes compensadores de la corriente. La proporcional integral (PI) y el controlador de red neuronal artificial (ANN) se emplearon en el controlador DC-link y para ajustes de errores de corriente. En este artículo, tanto la histéresis convencional como el controlador de corriente de banda de histéresis adaptativa (HBCC) han sido utilizados para la generación de pulsos de compuerta para el SAPF, lo que reduce la THD en la fuente de corriente a un valor dentro de las normas IEEE establecidas, sin ningún tipo de error sobre la amplia gama de la estrategia adaptativa de HBCC. Los resultados de la simulación confirman que el SAPF con HBCC y ANN realiza una eficiente mitigación de armónicos y mantiene un factor de potencia (PF) cercano a la unidad.

Calculation of Call Unpairing Probability in GSM Cell Using VAMOS Technics

ABSTRACT This paper considers GSM cell system in which pure VAMOS technics is implemented. Traffic properties of the system with VAMOS possibility (probability of unsuccessful pairing of connections in one timeslot and loss probability due to lack of idle channels) are determined. It is found dependence of these properties on the allowable power difference for successful pairing, on offered traffic and on environmental attenuation coefficient. The serving quality of this channel group is compared to an Erlang group with the same parameters. It is proved that probability of bad serving in the group of VAMOS channels is higher than in Erlang group with the same parameters, but not more than two times. The results obtained by calculation are proved comparing them to the results of simulation.

RESUMEN Este documento considera el sistema celular GSM en el que se implementa la técnica de VAMOS puros. Se determinan las propiedades de tráfico del sistema con VAMOS posibilidad (probabilidad de emparejamiento sin éxito de conexiones en una canal del tiempo, probabilidad y la pérdida debido a la falta de canales en reposo). Se encuentra la dependencia de estas propiedades de la diferencia de potencia permitida para el emparejamiento con éxito, el tráfico ofrecido y el coeficiente de atenuación del medio ambiente. La calidad de porción de este grupo de canales se compara con un grupo de Erlang con los mismos parámetros. Se demostró que la probabilidad de mala porción en el grupo de canales VAMOS es más alta que en el grupo de Erlang con los mismos parámetros, pero no más de dos veces. Los resultados obtenidos mediante el cálculo se demuestran comparando con los resultados de la simulación.

Paraná's Credit Unions: an analysis of their efficiency and productivity change

ABSTRACT The aim of this paper is to evaluate the efficiency and productivity change of Paraná's Credit Union. The analysis considered 45 units (each credit union researched), each of one with 10 variables in each period (8 inputs and 2 outputs). This evaluation has taken into account quarterly credit union's data, from January 2009 to July 2015 (27 periods). The methodology included Data Envelopment Analysis (DEA), Principal Components Analysis (PCA) and Malmquist Index (MI) techniques. The results showed that DMUs 453, 498 and 517 were considered 100% efficient in all periods, making them ideal benchmarks. There was no case that a DMU was not considered 100% efficient in at least one observation. The MI showed that the difference between the biggest and the smallest average was significant (varying between 19.837 for DMU 251 and 0.926 for DMU 450). The average between all MI was 4,735 with a standard deviation of 3,547, evidencing the different measures of efficiency between each DMU when compared to the others.

RESUMEN El objetivo de este trabajo es evaluar la eficiencia y el cambio de productividad de las Cooperativas de Crédito de Paraná. El análisis consideró 45 unidades (cada cooperativa estudiada), cada una con 10 variables en cada período (8 inputs y 2 outputs). Esta evaluación ha tenido en cuenta los datos de la cooperativa de crédito trimestral, de enero de 2009 a julio de 2015 (27 períodos). La metodología incluía Análisis de Envoltura de Datos (DEA), Análisis de Componentes Principales (PCA) y Indice de Malmquist (MI). Los resultados mostraron que las DMUs 453, 498 y 517 se consideraron 100% eficientes en todos los períodos, considerando como puntos de referencia. No hubo casos en que una DMU no se considerara 100% eficiente en al menos una observación. El MI mostró que la diferencia entre el mayor y el menor promedio fue significativa (variando entre 19.837 para DMU 251 y 0.926 para DMU 450). El promedio entre todos los MI fue 4,735 con una desviación estándar de 3,547, evidenciando las diferentes medidas de eficiencia entre cada DMU en comparación con las otras.

Minimising Total Flowtime in a No-Wait Flow Shop (NWFS) using Genetic Algorithms

ABSTRACT This paper considers a no-wait flow shop scheduling (NWFS) problem, where the objective is to minimise the total flowtime. We propose a genetic algorithm (GA) that is implemented in a spreadsheet environment. The GA functions as an add-in in the spreadsheet. It is demonstrated that with proposed approach any criteria can be optimised without modifying the GA routine or spreadsheet model. Furthermore, the proposed method for solving this class of problem is general purpose, as it can be easily customised by adding or removing jobs and machines. Several benchmark problems already published in the literature are used to demonstrate the problem-solving capability of the proposed approach. Benchmark problems set ranges from small (7-jobs, 7 machines) to large (100-jobs, 10-machines). The performance of the GA is compared with different meta-heuristic techniques used in earlier literature. Experimental analysis demonstrate that solutions obtained in this research offer equal quality as compared to algorithms already developed for NWFS problems.

RESUMEN Este documento considera un problema de secuenciación de líneas de flujo sin espera (NWFS), donde el objetivo es minimizar el tiempo de flujo total. Proponemos un algoritmo genético (GA) que se implementa en un entorno de hoja de cálculo. El GA funciona como un complemento en la hoja de cálculo. Se demuestra que, con el enfoque propuesto, cualquier criterio puede optimizarse sin modificar la rutina del GA o el modelo de hoja de cálculo. Además, el método propuesto para resolver este problema de clase es de propósito general, ya que se puede personalizar fácilmente agregando o eliminando tareas y máquinas. Varios problemas de referencia ya publicados en la literatura se usan para demostrar la capacidad de resolución de problemas del enfoque propuesto. El conjunto de problemas de la evaluación tiene un rango que varía desde pequeños (7 trabajos, 7 máquinas) hasta grandes (100 trabajos, 10 máquinas). El rendimiento del GA se compara con diferentes técnicas meta-heurísticas utilizadas en la literatura anterior. El análisis experimental demuestra que las soluciones obtenidas en esta nueva búsqueda ofrecen igual calidad que los algoritmos ya desarrollados para el problema NWFS.