Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia

On the thermodynamics of electrolyte solutions

Se presentan los elementos teóricos básicos de la fisicoquímica de las soluciones electrolíticas, buscando una conexión entre los aspectos moleculares característicos y el desarrollo de modelos termodinámicos semiempíricos apropiados para el cálculo de propiedades. Se presenta una visión general del desarrollo histórico de modelos para soluciones electrolíticas y se adoptan los modelos de Debye-Hückel y NRTL-E para describir cualitativa y cuantitativamente, mediante experimentación virtual, el desempeño de sistemas binarios solvente-electrólito inorgánico. Se aborda el problema de las soluciones multielectrolíticas, describiendo las características fundamentales del modelo del enfoque unificado, el cual se acopla al modelo NRTL-E, permitiendo generalizar el tratamiento sin la inclusión de parámetros empíricos adicionales y con interesantes aportes al entendimiento teórico.

The basic theoretical physical chemistry elements of electrolyte solutions are presented and subject to reflection, searching for a connection between the characteristic molecular aspects and the semi empirical thermodynamic models development, suitable for properties calculation. A general view of the historical development of models for electrolyte solutions is presented and the Debye-Hückel and NRTL-E models are adopted for describe qualitatively and quantitatively by virtual experimentation, the performance of solvent-inorganic electrolyte binary systems. The multielectrolyte solutions problem is addressed describing the fundamental characteristics of the unified approach model which is coupled to the NRTL-E model, allowing the treatment generalization without the inclusion of additional empirical parameters and with interesting contributions to theoretical understanding.

Nictemeral variation of the water quality in the lagoons of stabilization of the municipality of La Ceja, Antioquia

Se presentan los resultados del análisis de la calidad del agua de las lagunas de estabilización utilizadas para el tratamiento de aguas residuales en el municipio de La Ceja, Antioquia, correspondientes a dos muestreos nictemerales (de 24 h) y dos muestreos generales realizados en el periodo 2002-2003. Se evaluaron variables físicas, químicas y biológicas en las dimensiones longitudinal y vertical de cada laguna. Entre las variables fisicoquímicas que mostraron variaciones importantes están la temperatura del agua con cambios significativos día-noche y el tiempo de retención hidráulico. Este último, en la laguna facultativa se configuró como factor limitante de crecimiento algal.

The results of the water quality analysis of the stabilization lagoons used for wastewater treatment in the municipality of La Ceja, Antioquia are presented. The water quality data were collected in two nictemerales field samplings (of 24 h) and two general field samplings made during 2002-2003. Physical, chemical and biological variables were evaluated in longitudinal and vertical dimensions of each lagoon. Among the physical and chemical variables, the water temperature with significant day-night changes and the hydraulic detention time showed important variations. The later, in the facultative lagoon, was the limitant factor of algal growth.

Approach to the determination of the impact of the wastewater unloads of the municipality of Ayapel, on the wetland waterquality

En el municipio de Ayapel, departamento de Córdoba, se realizaron cuatro muestreos de campo con el fin de obtener información representativa de las variaciones horarias del agua residual del municipio como también de la calidad del agua en la zona de influencia de éstas en la ciénaga de Ayapel. En el sector donde se presentan las principales descargas del alcantarillado se determinaron las variables fisicoquímicas y microbiológicas del agua residual doméstica y de la ciénaga. Ello con el fin de determinar el posible impacto de las aguas residuales domésticas sobre la calidad del agua de un sector de la ciénaga de Ayapel. Los resultados del estudio permiten afirmar que existe un impacto de las aguas residuales sobre el complejo cenagoso, sin embargo estas descargas afectan principalmente la calidad ambiental de los sitios aledaños al casco urbano del municipio de Ayapel, principalmente en las épocas de aguas bajas incluyendo la zona pelágica del sector E0.

In the municipality of Ayapel, department of Cordoba, four field samplings were carried out in order to obtain representative information hour variations of the municipality wastewaters, as also of the water quality in the zone of influence of these waters in the wetland Ciénaga de Ayapel. In the sector where almost all sewage waters are spilled the main physical, chemical and microbiological variables of the domestic wastewater and of the wetland Ciénaga de Ayapel were determined. This was carried out in order to determine the possible impact of domestic wastewaters on the water quality of a sector of the wetland Ciénaga de Ayapel. Results of the study allow to affirm that an impact of wastewaters on the wetland complex exists, nevertheless these waters affect mainly the environmental quality of the sites located near the municipality of Ayapel urban zone, mainly at the low-water level seasons including the limnetic zone of the E0 sector.

Geochemistry of tertiary-quaternary lavas of Mt. Oku Northwest Cameroon

The Oku massif occupies the central position amongst the continental sector volcanoes of the Cameroon Volcanic Line (CVL). Field observations, petrographic major, trace and REE geochemistry show that lavas are basanite/alkali basalt-trachyte/rhyolite suited with a distinct compositional gap within the benmoreite field. This gap, which cannot be explained by sampling bias, may therefore reflect density filtration within the magmatic plumbing system. However, accumulation and fractionation of major mineral phases: pyroxenes, olivines and plagioclases appear to have controlled magma evolution. Fractional crystallization has been shown to be the major differentiation process that gave rise to the spectrum of magmas of this stratovolcano though crustal contamination in high level magma chambers cannot be precluded in this intraplate continental setting. K-Ar age determinations show that the volcanic activity in Mt. Oku occurred in three distinctive episodes 25-22 Ma, 18-14 Ma and < 1 Ma. There is no evidence for volcanic activity between 14 and 1Ma. Less than 1 Ma BP, activity resumed creating abundant cones and craters.

El Monte Oku ocupa la posición central en el sector continental de los volcanes de la Línea Volcánica de Camerún (CVL). Las observaciones del terreno, petrográfica mayor, huella y REE geoquímica, indican que esas lavas son basanita/basalto alcalino trachita/reolita junto al boquete composicional dentro del terreno benmoreita. Este boquete, que no se puede explicar por diagonal de muestreo, puede por lo tanto reflejar la densidad de filtración dentro del sistema magmático. Sin embargo, la acumulación y la fragmentación de las mayores fases minerales: piroxenas, olivinos y plagioclasa, parecen haber controlado la evolución del magma. La cristalización ha mostrado ser el mayor proceso de diferenciación que da a lugar al espectro de los magmas de este estrato-volcán, aunque la contaminación cortical en el nivel superior de las cámaras del magma no puede ser impedida en este medio continental intra-plato. Las determinaciones K-Ar age indican que la actividad volcánica del Monte Oku ocurrió en tres episodios precisos, 25-22 Ma, 18-14 Ma y < 1 Ma. No hay evidencia de actividad volcánica entre 14 y 1 Ma. Para edades < 1 Ma BP, la actividad volcánica fue reasumida creando conos y cráteres abundantes.

Study of the behavior of induction motors under stator faults

En este trabajo se estudia el comportamiento de motores de inducción ante fallos progresivos en su aislamiento estatórico. Los motores objeto de este estudio son sometidos a fallos controlados, con incrementos graduales en el nivel de cortocircuito entre espiras del estator y mediante la medición de la señal de vibración mecánica, la señal de corriente eléctrica por fase del estator y la señal del flujo axial de dispersión, se procede a tabular e identificar las componentes armónicas que presentaron las mayores variaciones en su amplitud.

Results of a study of the behavior of induction motors under stator faults are presented in this paper. Laboratory controlled short-circuits are induced between stator turns of induction motors. Mechanical vibrations, axial leakage flux and stator current are sensed in these motors; signals are then identified and compared to find the main harmonic components showing larger amplitude variations.

Forecasting of critical points of the temporary series "electrical power consumption of the industrial sector in Medellín city", using genetic algorithms

Los algoritmos genéticos (AG) están inspirados en el principio darwiniano de la evolución de las especies y en la genética. Son algoritmos probabilísticos que ofrecen un mecanismo de búsqueda paralela y adaptativa, basado en el principio de supervivencia de los más aptos y en la reproducción. Este artículo presenta una introducción a los fundamentos de los AG. También enseña el simulador software AG_UdeA desarrollado con un propósito didáctico para la enseñanza de los AG. El principal aporte consiste en la aplicación de los AG para pronosticar los puntos críticos de consumo de energía eléctrica del sector industrial de la ciudad de Medellín para un período de 24 horas.

The Genetic Algorithms (GA) are inspired by the Darwins principle of the evolution of the species and the genetic. They are probabilistic algorithms that offer an adaptative and parallel search mechanism, based on the principle of survival of the most capable and in the reproduction. This article presents an introduction to the foundations of the GA. Also we show the software simulator AG_UdeA developed with a didactic purpose for the teaching of the GA. The main contribution consists on the application of the GA to predict the critical points for electrical power consumption in the industrial sector in Medellín city for a period of 24 hours.

Analysis of periodic structures with Fourier description and neuronal network

En este trabajo se desarrolla un proyecto de inspección de entramados textiles, donde la estructura de una textura superficial se manifiesta con un comportamiento sobre la base de un modelo llamado patrón, el cual tiene asociado un conjunto de características que lo definen como tal. El proceso de identificación y clasificación de fallas en la textura, consiste en establecer una región de conformidad en el espacio coordenado definido por el número de características del patrón. El proceso de reducción de este espacio m-dimensional ayuda a la identificación en un espacio n-dimensional, tal que m > n, donde el sistema de clasificación depende realmente de las características del nuevo espacio, las cuales contienen verdaderamente la información necesaria para la clasificación. Las características espaciales permiten identificar el patrón como tal, en el sitio que se explora. Las características frecuenciales corresponden a una reducción del espacio de clasificación, haciéndolo más genérico en el área de cubrimiento de la imagen. El sistema de clasificación se modela con algoritmos de redes neuronales y la complejidad de las superficies de decisión está solucionada a partir de la arquitectura y la algorítmica de entrenamiento de la red neuronal.

This work is developed in a project of textile lattices inspection. The structure of a superficial texture is manifested with a behavior on the base of a model known as pattern which, is associated with a group of characteristics that define it as such. The identification process and classification of shortcomings in the texture consists on establishing a region of conformity in the coordinated space defined by the patterns characteristics. The reduction process of this m-dimensional space, helps to its identification in an n-dimensional space, such that m > n, where the classification system actually depends on the characteristics of the new space, where the new characteristics truly contain the classification information. The space characteristics allow for the identification of the pattern as such in the place that is explored. The characteristic frequency corresponds to a reduction of the classification space, making it more generic in the area over the image. The classification system is modeled with neuronal networks algorithms and the complexity of the surfaces of decision is solved starting from the architecture and the algorithms of training of the neuronal net.

Subpopulation best rotation: a modification on PSO

This paper deals with a modification on Particle Swarm Optimization (PSO), an original topology whose use can be justified to optimize multimodal functions. The analysis is further verified by some proofs, using different benchmark functions with asymmetric initialization. The method is optimistic and may be a starting point for further discussions.

Este artículo trata sobre una modificación hecha al método de optimización por enjambre de partículas (PSO), que consiste en una topología original cuyo uso se puede justificar para funciones multimodales. El análisis se verifica con algunas pruebas, usando diferentes funciones de prueba con inicialización asimétrica. El método es optimista y puede ser un punto de partida para futuras discusiones.

Professional competences: Strategy for curriculum transformation in Industrial Enginering

El presente trabajo introduce el concepto de competencias, entendido como el desempeño exitoso en un oficio o profesión al combinar efectivamente los conocimientos, las habilidades, los valores y las actitudes en un contexto dado. Luego se plantea la importancia pedagógica y didáctica de diseñar el currículo con base en competencias, mostrando el procedimiento general que se inicia con una evaluación del plan de formación vigente, se hace una caracterización del entorno pasando a elaborar el mapa de competencias, los nodos problematizadores para diseñar finalmente los proyectos de aprendizaje. Para concluir, se presenta el mapa de competencias profesionales aplicado a la ingeniería industrial, donde a partir de la misión del profesional se despliegan competencias globales, unidades y elementos de competencia los cuales se des¬componen en habilidades, conocimientos, valores, actitudes, campos de aplicación y evidencias.

This study presents the concept of competences as successful performance of a job or occupation by effectively combining knowledge, skills, values and attitudes in a defined context. Then the pedagogical and didactical importance of designing a curriculum based on competences is presented, following general procedures that begin with an evaluation of the current training plan, followed by an evaluation of the industrial, professional and social environment. Finally, a competence map, problematical nodes and learning projects are designed. The study is concluded by presenting a map of professional competences applied to Industrial Engineering, in which global competences, composed of units and elements of competence, divided into skills, knowledge, values, attitudes, fields of application and evidences develop from the mission of this professional.