Revista Facultad de Ingeniería

Avaliação de irreversibilidades em um sistema de refrigeração por absorção amoníaco-água empregando três modelos matemáticos diferentes para calcular as propriedades termodinâmicas

Abstract Second Law or Exergy Analyses of Absorption Refrigeration Systems (ARS) are very important for optimizations based on available work; these analyses are derived from the operating conditions and property calculations. There are several methods available for calculating the thermodynamic properties used in modelling these systems. A thermodynamic study on an ARS with the ammonia-water mixture (base case) was carried out with the objective of analyzing the sensitivity of the overall and individual component irreversibility to the thermodynamic property. To this end, three existing methods were used: (M1), a model proposed by Ibrahim and Klein (1993) and used in the Engineering Equation Solver (EES) commercial software; (M2), a model proposed by Tillner-Roth and Friend (1998) and embodied in REFPROP v.8.0 developed by the National Institute of Standards and Technology (NIST); and (M3), a method proposed by Xu and Goswami (1999) that was programmed for this analysis. The obtained differences in the properties and the first law performance of the ARS are insignificant in the determination of the coefficient of performance (COP) (base case: 0.595, Ml: 0.596, M2: 0.594, M3: 0.599). For the second law analysis, the overall irreversibility was the same (123.339kW) despite the irreversibilities per component had important differences: the solution heat exchanger (M1: 5.783kW, M2: 6.122kW, M3: 8.701kW), the desorber (generator) (M1: 51.302kW, M2: 45.713kW, M3: 49.098kW) and the rectifier (M1: 0.766kW, M2: 3.565kW, M3: 0.427kW). The components that destroy exergy the most are the desorber, the absorber and the condenser.

Resumen Los análisis por Segunda Ley, o de Exergia, en los Sistemas de Refrigeración por Absorción (SRA) son muy importantes, ya que permiten realizar análisis de optimización de acuerdo con el trabajo disponible, los cuales se establecen a partir de las condiciones de operación y del cálculo de sus propiedades. Para el modelado de estos sistemas existen diversas metodologías de cálculo para las propiedades termodinámicas. En este trabajo se realiza un estudio termodinámico sobre un SRA con mezcla amoniaco-agua propuesto (Caso Base), con la finalidad de evaluar la sensibilidad en las irreversibilidades globales y por equipo. Para tal efecto se emplearon tres metodologías existentes: (M1) el modelo de Ibrahim y Klein (1993), a través del software comercial Engineering Equation Solver (EES); (M2) el modelo propuesto por Tillner-Roth y Friend (1998), a través del software REFPROP v.8.0, desarrollado por el National Institute of Standars and Technology (NIST), y (M3) la metodología propuesta por Xu y Goswami (1999), programada para este análisis. Las diferencias entre las propiedades obtenidas y el funcionamiento del SRA por Primera Ley no son significativas en la evaluación del COP, obteniendo variaciones mínimas (Caso Base: 0.595, M1: 0.596, M2: 0.594, M3: 0.599). Para el análisis por Segunda Ley, la irreversibilidad total del sistema para los tres modelos resultó ser la misma (Irr Global: 123.339 kW), a pesar de que en la irreversibilidad por equipo sobresalen las diferencias entre el Intercambiador de la Solución (M1: 5.783kW, M2: 6.122kW, M3: 8.701kW), el Desorbedor (M1: 51.302kW, M2: 45.713kW, M3: 49.098kW) y el Rectificador (M1: 0.766kW, M2: 3.565kW, M3: 0.427kW). Los equipos que más destruyen exergia son el Desorbedor, el Absorbedor y el Condensador, respectivamente.

Resumo As análises por Segunda Lei, ou de Exergia, nos Sistemas de Refrigeração por Absorção (SRA) são muito importantes, já que permitem realizar análises de optimização de acordo com o trabalho disponível, os quais se estabelecem a partir das condições de operação e do cálculo de suas propriedades. Para a modelagem destes sistemas existem diversas metodologias de cálculo para as propriedades termodinâmicas. Neste trabalho realizase um estudo termodinâmico sobre um SRA com a mistura amoníaco-água proposta (Caso Base), com a finalidade de avaliar a sensibilidade nas irreversibilidades globais e por equipamento. Para tal propósito, empregaram-se três metodologias existentes: (M1) o modelo de Ibrahim e Klein (1993), através do software comercial Engineering Equation Solver (EES); (M2) o modelo proposto por Tillner-Roth e Friend (1998), através do software REFPROP v.8.0, desenvolvido pelo National Institute of Standars and Technology (NIST), e (M3) a metodologia proposta por Xu e Goswami (1999), programada para esta análise. As diferenças entre as propriedades obtidas e o funcionamento do SRA por Primeira Lei não são significativas na avaliação do COP, obtendo variações mínimas (Caso Base: 0.595, M1: 0.596, M2: 0.594, M3: 0.599). Para a análise por Segunda Lei, a irreversibilidade total do sistema para os três modelos resultou ser a mesma (Irr Global: 123.339 kW), apesar de que na irreversibilidade por equipamento sobressaem as diferenças entre o Intercambiador da Solução (M1: 5.783kW, M2: 6.122kW, M3: 8.701kW), o Dessorbedor (M1: 51.302kW, M2: 45.713kW, M3: 49.098kW) e o Retificador (M1: 0.766kW, M2: 3.565kW, M3: 0.427kW). Os equipamentos que mais destroem exergia são o Dessorbedor, o Absorvedor e o Condensador, respectivamente.

Aplicação de Inteligência de Negócios para a análise de vulnerabilidades em prol de incrementar o nível de segurança em um CSIRT académico

Abstract This study aimed at designing a potential solution through Business Intelligence for acquiring data and information from a wide variety of sources and utilizing them in the decision-making of the vulnerability analysis of an Academic CSIRT (Computer Security Incident Response Team). This study was developed in a CSIRT that gathers a variety of Ecuadorian universities. We applied the Action-Research methodology with a qualitative approach, divided into three phases: First, we qualitatively evaluated two intrusion detection analysis tools (Passive Scanner and Snort) to verify their advantages and their ability to be exclusive or complementary; simultaneously, these tools recorded the real-time logs of the incidents in a MySQL related database. Second, we applied the Ralph Kimball's methodology to develop several routines that allowed applying the "Extract, Transform, and Load" process of the non-normalized logs that were subsequently processed by a graphical user interface. Third, we built a software application using Scrum to connect the obtained logs to the Pentaho BI tool, and thus, generate early alerts as a strategic factor. The results demonstrate the functionality of the designed solution, which generates early alerts, and consequently, increases the security level of the CSIRT members.

Resumen Esta investigación tuvo como objetivo diseñar una solución para la toma de decisiones mediante Inteligencia de Negocios, que permite adquirir datos e información de una amplia variedad de fuentes y utilizarlos en la toma de decisiones en el análisis de vulnerabilidades de un equipo de respuesta ante incidentes informáticos (CSIRT). Este estudio se ha desarrollado en un CSIRT Académico que agrupa varias universidades miembros del Ecuador. Para llevarlo a cabo se aplicó la metodología de Investigación-Acción con un enfoque cualitativo, dividido en tres fases: Primera, se realizó una evaluación comparativa de dos herramientas de análisis de intrusos: Passive Vulnerability Scanner y Snort, que son utilizadas por el CSIRT, para verificar sus bondades y verificar si son excluyentes o complementarias; enseguida se han guardado los logs en tiempo real de los incidentes registrados por dichas herramientas en una base de datos relacional MySQL. Segunda, se aplicó la metodología de Ralph Kimball para el desarrollo de varias rutinas que permitan aplicar el proceso "Extraer, Transformar y Cargar" de los logs no normalizados, que luego serían procesados por una interfaz gráfica. Tercera, se construyó una aplicación de software mediante la metodología Ágil Scrum, que realice un análisis inteligente con los logs obtenidos mediante la herramienta Pentaho BI, con el propósito de generar alertas tempranas como un factor estratégico. Los resultados muestran la funcionalidad de esta solución que ha generado alertas tempranas y que, en consecuencia, ha incrementado el nivel de seguridad de las universidades miembros del CSIRT académico.

Resumo Esta pesquisa teve como objetivo desenhar uma solução para a tomada de decisões mediante Inteligência de Negócios, que permite adquirir dados e informação de uma ampla variedade de fontes e utilizá-los na tomada de decisões na análise de vulnerabilidades de um equipamento de resposta ante incidentes informáticos (CSIRT). Este estudo tem se desenvolvido em um CSIRT Acadêmico que agrupa várias universidades membros do Equador. Para realizá-lo, aplicou-se a metodologia de Pesquisa-Ação com um enfoque qualitativo, dividido em três fases: Primeira, realizou-se uma avaliação comparativa de duas ferramentas de análise de intrusos: Passive Vulnerability Scanner e Snort, que são utilizadas pelo CSIRT, para verificar seus benefícios e se são excludentes ou complementários; imediatamente são guardados os logs em tempo real dos incidentes registrados por ditas ferramentas em uma base de dados relacional MySQL. Segunda, aplicou-se a metodologia de Ralph Kimball para o desenvolvimento de várias rotinas que permitam aplicar o processo "Extrair, Transformar e Carregar" dos logs não normalizados, que logo seriam processados por uma interface gráfica. Terceira, construiu-se uma aplicação de software mediante a metodologia Ágil Scrum, que realize uma análise inteligente com os logs obtidos mediante a ferramenta Pentaho BI, com o propósito de gerar alertas precoces como um fator estratégico. Os resultados mostram a funcionalidade desta solução que tem gerado alertas precoces e que, em consequência, tem incrementado o nível de segurança das universidades membros do CSIRT acadêmico.

Análise de transferência térmica de tubos com superfícies estendidas com desenho fractal

Abstract Heat exchangers are formed by tubes with extended surfaces that improve the transfer of heat between two media (e.g., a solid and a liquid in motion). This paper presents the design of an extended surface tube with fractal geometry, corresponding to the Koch snowflake and the Cesaro curve. For the design, we used the CAD computational tool, and afterwards we performed the CAE finite element analysis and verified the thermal behavior of the designed tube. We were able to reduce the heat transfer time and increase the heat flow in the system in the following manner: for smooth tube, 250 W/m2; for Koch surface, 500 W/m2; for six fins, 1450 W/ m2; and for Cesaro curve, 3600 W/m2. These results demonstrate the limits of the design and the advantages of its implementation in machinery such as condensers, heat exchangers, and boilers.

Resumen Los intercambiadores de calor están conformados por tubos con superficies extendidas, con el propósito de mejorar la transferencia de calor entre dos medios, que pueden ser un sólido y un líquido en movimiento. En el presente trabajo se expone el diseño que se llevó a cabo de un tubo de superficie extendida con geometría fractal, correspondiente al copo de Koch y la curva de Cesaro, con la herramienta computacional CAD, para luego realizar el análisis por elementos finitos CAE y verificar el comportamiento térmico del tubo diseñado. Se logró obtener como resultado reducir el tiempo de transferencia de calor y aumentar el flujo de calor en el sistema del modo siguiente: para tubo liso, 250 W/m2; para superficie de Koch, 500 W/m2; para seis aletas, 1450 W/m2, y, finalmente, para curva de Cesaro, 3600 W/m2. Todo ello, permitió evidenciar los límites del diseño y las ventajas que pueden llegar a tener respecto a su implementación en maquinarias como condensadores, intercambiadores de calor y calderas.

Resumo Os permutadores de calor estão conformados por tubos com superfícies estendidas, com o propósito de melhorar a transferência de calor entre dois meios, que podem ser um sólido e um líquido em movimento. No presente trabalho expõe-se o desenho que se realizou de um tubo de superfície estendida com geometria fractal, correspondente ao floco de Koch e a curva de Cesaro, com a ferramenta computacional CAD, para logo realizar a análise por elementos finitos CAE e verificar o comportamento térmico do tubo desenhado. Logrou-se obter como resultado reduzir o tempo de transferência de calor e aumentar o fluxo de calor no sistema da seguinte maneira: para tubo liso, 250 W/m2; para superfície de Koch, 500 W/m2; para seis aletas, 1450 W/m2, e, finalmente, para curva de Cesaro, 3600 W/m2. Tudo isto, permitiu evidenciar os limites do desenho e as vantagens que podem chegar a ter em relação a sua implementação em maquinarias como condensadores, permutadores de calor e caldeiras.

Eficiência racional em um processo agroindustrial com corrente de frio: Medição termodinâmica e exergoeconômica

Abstract The cold chain is the succession of links such as pre-cooling, refrigeration, freezing, and refrigerated transport. The physical variables of the heat transfer process are temperature control, relative humidity, dew point, and cooling surface. This paper aims at highlighting the use of thermodynamic tools such as exergy, anergy and entropy to measure rational efficiency in the different equipment and flows of a thermal process, through a transversal methodology that quantifies efficiencies in a relative, absolute, and comparative way. This study focused on the production structure of the agro-industrial cold chain by steam compression (refrigerant R404A), for the meat processing in channel, in the "Rastro Frigorífico Servicios Integrales del Bajío-TIF 333" in the city of Leon-Guanajuato, central region of Mexico. The results from the literature allowed to classify the critical points of greater exergy destruction, and the unproductive teams responsible for inefficiencies and residues production, which impact the hidden cost structure of the process, and affect negatively the process sustainability. This work integrates the thermoeconomic and productivity concepts that direct the nonlinear learning of thermodynamic science, relevant in the formation of an engineer.

Resumen La cadena de frío es una sucesión de eslabones, como preenfriamiento, refrigeración, congelación y transporte refrigerado. Las variables físicas del proceso de transferencia de calor son: temperatura, humedad relativa, punto de rocío y superficie de refrigeración. El propósito del artículo es visibilizar el uso de herramientas termodinámicas, como exergía, anergía y entropía, para medir la eficiencia racional en los diferentes equipos y flujos de un proceso térmico, mediante una metodología transversal para cuantificar las eficiencias en forma relativa, comparada y absoluta. Se partió de una estructura productiva de cadena de frío agroindustrial por compresión de vapor (con refrigerante R404A), para el procesamiento de carne en canal, en el "Rastro Frigorífico Servicios Integrales del Bajío-TIF 333", en la ciudad de León-Guanajuato, centro de México. Los resultados obtenidos y contrastados permiten clasificar los puntos críticos de mayor destrucción de exergía y los equipos improductivos responsables de ineficiencias y producción de residuos, con incidencia en la estructura de costos ocultos del proceso e impacto negativo sobre la sostenibilidad del proceso. Este trabajo integra conceptos como termoeconomía y productividad, que direccionan el aprendizaje no lineal de la ciencia termodinámica, relevante en la formación del ingeniero.

Resumo A corrente de frio é uma sucessão de elos, como pré-resfriamento, refrigeração, congelação e transporte refrigerado. As variáveis físicas do processo de transferência de calor são: temperatura, humidade relativa, ponto de condensação e superfície de refrigeração. O propósito do artigo é visibilizar o uso de ferramentas termodinâmicas, como exergia, anergia e entropia, para medir a eficiência racional nos diferentes equipamentos e fluxos de um processo térmico, mediante uma metodologia transversal para quantificar as eficiências em forma relativa, comparada e absoluta. Partiu-se de uma estrutura produtiva de corrente de frio agroindustrial por compressão de vapor (com refrigerante R404A), para o processamento de carne em carcaça, no "Rastro Frigorífico Servicios Integrales del Bajío-TIF 333", na cidade de León-Guanajuato, centro do México. Os resultados obtidos e contrastados permitem classificar os pontos críticos de maior destruição de exergia e os equipamentos improdutivos responsáveis de ineficiências e produção de resíduos, com incidência na estrutura de custos ocultos do processo e impacto negativo sobre a sustentabilidade do processo. Este trabalho integra conceitos como termoeconomia e produtividade, que direcionam a aprendizagem não lineal da ciência termodinâmica, relevante na formação do engenheiro.

Simulação de um processo de purificação de biogás utilizando diferentes soluções de aminas

Abstract The use of biogas generated in landfills has gained importance in developing countries like Colombia. Taking into account that this biogas presents poor combustion properties that make interchangeability with other combustible gases difficult, the elimination of gases and vapors, such as CO2 and H2O, through a cleaning process, in which the biogas is converted to biomethane, improves the biogas properties as a fuel gas for general use. In this work, we simulated the generation of biogas at El Carrasco sanitary landfill in Bucaramanga, using the US EPA (United States Environmental Protection Agency) landfill gas emissions model. Additionally, we simulated the biogas cleaning process to extract the remaining moisture using the ProMax software; for this, we used three different amines (MDEA, MEA, and DEA), followed by a glycol dehydration process. The results showed that the amine MEA produced the largest increase in the concentration of CH4 (90.37 %) for the biogas generated in the landfill. Furthermore, dehydration with glycol was an efficient process to obtain a gas with a high percentage of methane (91.47 %) and low water presence (1.27 %); this would allow the use of biomethane in conventional industrial combustion processes and power generation.

Resumen La utilización del biogás producido en vertederos de basura ha ganado importancia en países en vía de desarrollo, como Colombia. Teniendo en cuenta que este biogás tiene propiedades pobres de combustión que dificultan el intercambio con otros combustibles, la eliminación de gases y vapores, como el CO2 y el H2O, por medio de procesos de purificación en los que el biogás es convertido a biometano, mejora las propiedades del biogás como combustible para uso general. En este trabajo se simuló la producción de biogás en el vertedero de basura El Carrasco (Bucaramanga), usando el modelo de emisiones de gases en vertederos de la US EPA (United States Environmental Protection Agency). Adicionalmente, se simuló el proceso de purificación del biogás utilizando el software ProMax; el objetivo de este proceso es extraer la humedad del biogás, para lo cual se utilizaron tres aminas diferentes (MDEA, MEA y DEA) y un proceso posterior de deshidratación con glicol. Los resultados mostraron que la purificación con amina MEA logró producir el mayor incremento en la concentración de CH4 (90.37 %) en el biogás generado en el vertedero. Además, la deshidratación con glicol fue un proceso eficiente para obtener gas con un alto porcentaje de metano (91.47 %) y un bajo porcentaje de agua (1.27 %); estos resultados sugieren que el biometano se podría usar en procesos industriales convencionales y en generación de energía.

Resumo A utilização do biogás produzido em depósitos de lixo tem ganhado importância em países em via de desenvolvimento, como a Colômbia. Tendo em conta que este biogás tem propriedades pobres de combustão que dificultam o intercâmbio com outros combustíveis, a eliminação de gases e vapores, como o CO2 e o H2O, por meio de processos de purificação nos quais o biogás é convertido a biometano, melhora as propriedades do biogás como combustível para uso geral. Neste trabalho simulou-se a produção de biogás no depósito de lixo El Carrasco (Bucaramanga), usando o modelo de emissões de gases em depósitos da US EPA (United States Environmental Protection Agency). Adicionalmente, simulou-se o processo de purificação do biogás utilizando o software ProMax; o objetivo deste processo é extrair a humidade do biogás, para o qual utilizaram-se três aminas diferentes (MDEA, MEA e DEA) e um processo posterior de desidratação com glicol. Os resultados mostraram que a purificação com amina MEA logrou produzir o maior incremento na concentração de CH4 (90.37 %) no biogás gerado no depósito. Além disso, a desidratação com glicol foi um processo eficiente para obter gás com uma alta porcentagem de metano (91.47 %) e uma baixa porcentagem de água (1.27 %); estes resultados sugerem que o biometano poderia ser usado em processos industriais convencionais e em geração de energia.

Análise da precipitação e a recarga de aquíferos em Tota e Ibagué (Colômbia) a partir de isótopos estáveis (¹⁸O e ²H)

Abstract Identifying the hydraulic connection between the area of recharge and the area of discharge in aquifers is only possible by using tracers; the 18O and 2H isotopes have proven to be good tracers to determine such hydraulic connection. It is assumed that in Ibagué and Lake Tota the recharge of the aquifers is given by two processes: vertical infiltration and precipitation, and infiltration in the high mountains followed by regional permeation that reaches the aquifers in the lower part. In Tota, the delta (δ) values of 18O are lower in the higher part than in the lower part: in the higher area, the values are close to -10 %%, while in the lower area they are close to -3%o. In Ibagué, the delta values (δ) of 18O are also higher in the lower part: in the upper area the values are between -8 and -11 %%, while in the lower area are between -7 and -9 %%. In both cases, the isotopic difference between the upper and the lower areas could indicate that not all the water recharge in the lower area comes from precipitation in the high mountains, but that additional recharge can be the product of precipitation and infiltration in the lower part.

Resumen Reconocer la conexión hidráulica entre la zona de recarga y la zona de descarga en acuíferos solo es posible mediante el uso de trazadores, y los isótopos de 18O y 2H han probado ser buenos trazadores. En Ibagué y el lago de Tota se supone que la recarga de los acuíferos en la parte baja se da no solamente por infiltración vertical directa, sino también por precipitación e infiltración en las montañas altas, para luego infiltrarse regionalmente hasta alimentar los acuíferos en la parte baja. En Tota, los valores delta (δ) para el 18O son más ligeros en la parte alta que en la parte baja; en la parte alta los valores están cerca de -10 9%, mientras que los de la parte baja están en torno a -3 %%. En Ibagué, los valores 5 para el 18O son, igualmente, más bajos en la parte alta que en la parte baja; en la parte alta están entre -8 y -11 %, mientras que en la parte baja están entre -7 y -9 %. En ambos casos, la diferencia isotópica entre los valores de la parte alta y los de la parte baja podría indicar que no toda la infiltración de los acuíferos en la parte baja proviene de la recarga por la precipitación en la parte montañosa alta, y, por lo tanto, esa recarga adicional sería producto de la precipitación y la infiltración en la parte baja.

Resumo Reconhecer a conexão hidráulica entre a área de recarga e a área de descarga em aquíferos só é possível mediante o uso de traçadores, e os isótopos de 18O e 2H têm provado serem bons traçadores. Em Ibagué e no lago de Tota supõe-se que a recarga dos aquíferos na parte baixa se dá não somente por infiltração vertical direta, mas também por precipitação e infiltração nas montanhas altas, para depois infiltrar-se regionalmente até alimentar os aquíferos na parte baixa. Em Tota, os valores delta (δ) para o 18O são mais leves na parte alta do que na parte baixa; na parte alta os valores estão perto de -10 %, enquanto que os da parte baixa estão próximos a -3 %. Em Ibagué, os valores 5 para o 18O são, igualmente, mais baixos na parte alta do que na parte baixa; na parte alta estão entre -8 e -11 %, enquanto que na parte baixa estão entre -7 e -9 %. Em ambos os casos, a diferença isotópica entre os valores da parte alta e os da parte baixa poderia indicar que não toda a infiltração dos aquíferos na parte baixa provem da recarga pela precipitação na parte montanhosa alta, e, portanto, essa recarga adicional seria produto da precipitação e a infiltração na parte baixa.

Avaliação de segurança em protocolo de rede sem fio WPA2-PSK usando as ferramentas Linset e Aircrack-ng

Abstract Due to the emergence of new techniques and technologies of intrusion, the wireless network protocols have become obsolete; for this reason, this research seeks to violate and evaluate the security of the WPA2 protocol that is widely used by the Colombian service providers. The first section of this paper introduces the WPA2 protocol by describing its operation and the potential attacks it may suffer; the second part details the methodology used to collect the tests data and to carry out the evaluation necessary for the preparation of this article. In addition, we present the Linset and Aircrack-ng tools for auditing wireless networks that were selected to assess the security of the protocol. Finally, we show the results and conclusions.

Resumen Debido al surgimiento de nuevas técnicas y tecnologías de intrusión, los protocolos de redes inalámbricas quedan obsoletos; para ello se busca vulnerar la seguridad del protocolo WPA2, que es ampliamente usado por los proveedores de servicios colombianos. En la primera parte, el artículo hace una introducción del protocolo WPA2, describiendo su funcionamiento y los ataques de los cuales puede ser objeto; en la segunda parte se muestra la metodología que se usó para recolectar pruebas y realizar la evaluación necesaria para la elaboración de este documento. Se presentan las herramientas para auditoría de las redes inalámbricas Linset y Aircrack-ng, las cuales fueron seleccionadas para la evaluación de seguridad del protocolo. Finalmente, se muestran los resultados y las conclusiones.

Resumo Devido ao surgimento de novas técnicas e tecnologias de intrusão, os protocolos de redes sem fio ficam obsoletas; para isso, busca-se vulnerar a segurança do protocolo WPA2, que é amplamente usado pelos provedores de serviços colombianos. Na primeira parte, o artigo faz uma introdução do protocolo WPA2, descrevendo seu funcionamento e os ataques dos quais pode ser objeto; na segunda parte mostra-se a metodologia que se usou para recolher provas e realizar a avaliação necessária para a elaboração deste documento. Apresentam-se as ferramentas para auditoria das redes sem fio Linset e Aircrack-ng, as quais foram selecionadas para a avaliação de segurança do protocolo. Finalmente, mostram-se os resultados e as conclusões.

Serviços de sincronização e armazenamento de arquivos para ambientes educativos em caso de desastre

Abstract Cloud computing is an emerging solution that responds to the concept of Smart University; it aims at offering an intelligent environment of business continuity for the actors of an educational center. This research offers a recovery plan of educational services in case of disaster, through an action research, which analyzed free software for cloud computing, focusing on Enterprise File Synchronization and Sharing (EFSS). To achieve this, the implementation was placed in a local scenario (Linux Apache, MySQL, PHP, LAMP), and stress tests were performed on three applications: Nextcloud, Seafile and Pydio. Nextcloud had more consistent and better results than the other two applications; however, it lacks a system that allows synchronizing two Nextcloud instances. To solve this, we developed a routine aimed at providing an environment that monitors the hot site where the application is hosted and, from time to time, synchronize the instance to avoid data loss during disaster events. Afterwards, we configured a second application on a cold site that is alert to a possible service breakdown, so it can respond and sent immediate alerts. Finally, the usability of the routine was evaluated, and the disaster recovery plan for the EFSS was assembled, to offer a continuity of the educational services that are running in these environments.

Resumen Las nubes computacionales son una solución emergente que responden al concepto de Smart University, para proporcionar un entorno inteligente de continuidad del negocio para los actores de un centro educativo. Esta investigación propone un plan de recuperación de servicios educativos en caso de desastres, aplicando la metodología de Investigación-Acción, que incluye un análisis de nubes computacionales de software libre, al enfocarse en los sistemas de Sincronización y Uso Compartido de Archivos Empresariales (EFSS). Para llevarlo a cabo se diseñó e implementó un escenario local (Linux Apache, MySQL, y PHP, LAMP). Para su evaluación y validación se realizaron varias pruebas de estrés en tres aplicativos: Nextcloud, Seafile y Pydio. Entre los hallazgos se evidenció que Nextcloud tuvo resultados consistentes por encima de las dos opciones restantes; sin embargo, esta solución no tiene un sistema que le permita sincronizar dos instancias de Nextcloud. Para solucionarlo, se desarrolló una rutina con el objetivo de proporcionar un ambiente que monitoree un hot site donde está alojado el aplicativo en producción y, cada cierto tiempo, realice sincronizaciones de la instancia para evitar la pérdida de información en caso de desastres. Luego, se configuró un segundo aplicativo en un cold site que está atento ante una posible caída del servicio, para su respuesta y alerta inmediata. Por último, se evalúo la usabilidad de la rutina y se ensambló un plan de recuperación de desastres para las EFSS, a fin de ofrecer una continuidad de los servicios educativos que se gestan en estos entornos.

Resumo As nuvens computacionais são uma solução emergente que respondem ao conceito de Smart University, para proporcionar um ambiente inteligente de continuidade do negócio para os atores de um centro educativo. Esta pesquisa propõe um plano de recuperação de serviços educativos em caso de desastres, aplicando a metodologia de Pesquisa-Ação, que inclui uma análise de nuvens computacionais de software livre, ao enfocar-se nos sistemas de Sincronização e Uso Compartilhado de Arquivos Empresariais (EFSS). Para levá-lo a cabo desenhou-se e implementou-se um cenário local (Linux Apache, MySQL, e PHP, LAMP). Para sua avaliação e validação realizaram-se várias provas de estresse em três aplicativos: Nextcloud, Seafile e Pydio. Entre os achados evidenciou-se que Nextcloud teve resultados consistentes acima das duas opções restantes; porém, esta solução não tem um sistema que lhe permita sincronizar duas instâncias de Nextcloud. Para solucioná-lo, desenvolveu-se uma rotina com o objetivo de proporcionar um ambiente que monitore um hot site onde está alojado o aplicativo em produção e, cada certo tempo, realize sincronizações da instância para evitar a perda de informação em caso de desastres. Logo, configurou-se um segundo aplicativo em um cold site que está atento ante uma possível queda do serviço, para sua resposta e alerta imediata. Por último, avaliou-se a usabilidade da rotina e elaborou-se um plano de recuperação de desastres para as EFSS, a fim de oferecer uma continuidade dos serviços educativos que se gestam nestes ambientes.

Campus inteligente: Tendências em cibersegurança e desenvolvimento futuro

Abstract Smart Campus is an entity of any kind that uses technology and infrastructure to support and improve its processes, so people can use them better. This paper reviews the literature to contextualize the Internet of Things and its vital importance for the Smart Campus, as well as its relationship with the concepts of cybersecurity and wireless sensor network. We describe the various interrelationships, tendencies, and future development of a Smart Campus, as well as the differences and similarities with the emerging concept of Smart University. This review revealed that the Internet of Things is involved in all fields and can influence and improve the university's processes to contribute to decision-making, technological development, and academic learning. To conclude, Smart University focuses on improving the infrastructure of universities through technology, with the main purpose of enhancing the quality of the education provided by institutions.

Resumen Un Smart Campus es una entidad de cualquier tipo que utiliza la tecnología para apoyar su infraestructura y sus procesos, con el fin de mejorarlos para el uso de las personas. El propósito de este trabajo es presentar una revisión de literatura, en donde se contextualiza el internet de las cosas y su vital importancia para el Smart Campus y su relación con los conceptos de ciberseguridad y red inalámbrica de sensores. Se presentan las diferentes interrelaciones, tendencias y desarrollo futuro del Smart Campus, así como las diferencias y similitudes con el concepto emergente de Smart University. Esta revisión reveló que el Internet de las cosas se involucra en todos los campos y puede influir en los procesos de una universidad para mejorarlos, ayudar en la toma de decisiones y apoyar el aprendizaje académico y el desarrollo tecnológico. Se concluye que Smart University no se queda en mejorar la infraestructura de las universidades a través de la tecnología, pues su fin principal es mejorar la calidad de la educación impartida por las instituciones.

Resumo Um Smart Campus é uma entidade de qualquer tipo que utiliza a tecnologia para apoiar sua infraestrutura e seus processos, com o fim de melhorá-los para o uso das pessoas. O propósito deste trabalho é apresentar uma revisão de literatura, onde contextualiza-se a internet das coisas e sua vital importância para o Smart Campus e sua relação com os conceitos de cibersegurança e rede sem fio de sensores. Apresentam-se as diferentes interrelações, tendências e desenvolvimento futuro do Smart Campus, assim como as diferenças e semelhanças com o conceito emergente de Smart University. Esta revisão revelou que a Internet das coisas se envolveu em todos os campos e pode influir nos processos de uma universidade para melhorá-los, ajudar na tomada de decisões e apoiar a aprendizagem acadêmica e o desenvolvimento tecnológico. Conclui-se que Smart University não se limita a melhorar a infraestrutura das universidades através da tecnologia, pois seu fim principal é melhorar a qualidade da educação ministrada pelas instituições.

Efeito do tratamento térmico sobre as propriedades tribológicas do recobrimento autocatalítico níquel-boro

Abstract Nickel-Boron autocatalytic coatings are widely used in several industries to improve mechanical properties of materials such as hardness and wear resistance. Tribological properties were evaluated in Ni-B autocatalytic coatings deposited on AISI/SAE 1018 carbon steel before and after a heat treatment at 450 °C for one hour. Tribological tests were carried out by dry sliding, using a load of 5 N and a sliding speed of 0.012 m/s, in a homemade ball-on-disk tribometer, which followed ASTM G99 standard. According to the tribological evaluation, the heat treatments applied to Ni-B coatings improved their tribological performance. This research corroborates that by applying an adequate heat treatment, hardness and wear resistance of Ni-B coatings can be improved significantly.

Resumen Los recubrimientos autocatalíticos de níquel-boro son utilizados en diferentes industrias para mejorar las propiedades mecánicas de materiales, como la dureza y la resistencia al desgaste. En esta investigación se evaluaron las propiedades tribológicas de recubrimientos autocatalíticos Ni-B depositados sobre acero al carbono AISI/SAE 1018 antes y después de aplicar un tratamiento térmico a 450 °C durante 1 hora. Adicionalmente, se realizaron ensayos tribológicos por deslizamiento en seco, utilizando una carga de 5 N y una velocidad de deslizamiento de 0.012 m/s, en un tribómetro ball-on-disk fabricado por el CIDEMAT de acuerdo con la norma ASTM G99. De acuerdo con la evaluación tribológica, se estableció que el tratamiento térmico aplicado mejora significativamente el rendimiento tribológico de los recubrimientos autocatalíticos Ni-B.

Resumo Os recobrimentos autocatalíticos de níquel-boro são utilizados em diferentes indústrias para melhorar as propriedades mecânicas de materiais, como a dureza e a resistência ao desgaste. Nesta pesquisa avaliaram-se as propriedades tribológicas de recobrimentos autocatalíticos Ni-B depositados sobre aço ao carbono AISI/SAE 1018 antes e depois de aplicar um tratamento térmico a 450 °C durante 1 hora. Adicionalmente, realizaram-se ensaios tribológicos por deslizamento em seco, utilizando uma carga de 5 N e uma velocidade de deslizamento de 0.012 m/s, em um tribômetro ball-on-disk fabricado pelo CIDEMAT de acordo com a norma ASTM G99. De acordo com a avaliação tribológica, estabeleceu-se que o tratamento térmico aplicado melhora significativamente o rendimento tribológico dos recobrimentos autocatalíticos Ni-B.

Efeito dos parâmetros de corte do torneado na rugosidade superficial de aço AISI-1020 recozido

Abstract This study focuses on the effects of cutting parameters such as cutting speed (Vc), feed rate (f), and depth of cut (d) on roughness induced on the surface of annealed AISI 1020 steel when machined by turning using carbide insert tools. The results indicated that surface roughness increased when feed rate increased and cutting speed decreased. Depth of cut slightly influenced roughness. Analysis of variance and multiple regression techniques were used to formulate a quantitative equation for estimating predicted values of roughness as functions of the cutting parameters. The results showed that cutting speed is the most influencing parameter on surface roughness (69.35%), followed by feed rate (30.13%), while depth of cut failed to affect the responses substantially (0.52%). The proposed model can be used to select the optimum parameters for minimum surface roughness in metal turning.

Resumen En este trabajo se estudian los efectos de los parámetros de corte: velocidad de corte (Vc), velocidad de avance f) y profundidad de corte (d) en la rugosidad inducida en la superficie de acero AISI 1020 recocido torneado, empleando herramientas de insertos de carburo. Se encontró, a partir de los resultados obtenidos, que la rugosidad de la superficie aumentó, con velocidades de avance cada vez mayores y velocidades de corte decrecientes. Se encontró una ligera influencia de la rugosidad de la profundidad de corte. Análisis de la varianza (ANOVA) y múltiples técnicas de regresión se utilizaron para formular una ecuación cuantitativa para la estimación de valores de rugosidad en función de los parámetros de corte. Los resultados mostraron que la velocidad de corte es el parámetro que más influye en la rugosidad de la superficie (69,35 %), la velocidad de avance está en segundo (30,13 %), mientras que la profundidad de corte no afectó sustancialmente (0,52 %). El modelo propuesto puede ser utilizado para seleccionar los parámetros óptimos para la obtención de rugosidad superficial mínima en el torneado de metales.

Resumo Neste trabalho estudam-se os efeitos dos parâmetros de corte: velocidade de corte (Vc), velocidade de avanço (f) e profundidade de corte (d) na rugosidade induzida na superfície de aço AISI 1020 recozido torneado, empregando ferramentas de insertos de carburo. Encontrou-se, a partir dos resultados obtidos, que a rugosidade da superfície aumentou, com velocidades de avanço cada vez maiores e velocidades de corte decrescentes. Encontrou-se uma ligeira influência da rugosidade da profundidade de corte. Análise da variância (ANOVA) e múltiplas técnicas de regressão foram utilizadas para formular uma equação quantitativa para a estimação de valores de rugosidade em função dos parâmetros de corte. Os resultados mostraram que a velocidade de corte é o parâmetro que mais influi na rugosidade da superfície (69,35 %), a velocidade de avanço está em segundo (30,13 %), enquanto que a profundidade de corte não afetou substancialmente (0,52 °%). O modelo proposto pode ser utilizado para selecionar os parâmetros ótimos para a obtenção de rugosidade superficial mínima no torneado de metais.

Desenho de aspas rotativas para gerador eólico de eixo horizontal

Abstract The GEOM research seedbed of the Universidad Distrital Francisco José de Caldas is developing low and medium power wind turbines, and here we present an advance. Wind energy is a very important source of renewable energy and an excellent alternative for the transition to sustainable energy that the world needs. It is known that horizontal axis wind turbines are more efficient energetically, and that the propeller is determinant for this efficiency; therefore, the correct geometric design of the propeller is essential for an optimum wind turbine. This article analyzes the most relevant aspects in the design of a wind propeller, using MATLAB® software to illustrate its behavior, and suggests an ideal airfoil for wind applications.

Resumen El Semillero de Investigación GEOM, de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, se encuentra desarrollando generadores eólicos de baja y media potencia; aquí presentamos un avance. La energía eólica es una de las más importantes fuentes de energía renovable y una excelente alternativa para la transición a energías sustentables que el mundo necesita; es sabido que los aerogeneradores de eje horizontal tienen un mayor rendimiento energético; uno de los elementos determinantes en el desempeño energético de un aerogenerador de eje horizontal es la hélice, cuyo correcto diseño geométrico es imprescindible en un aerogenerador óptimo. En este artículo se analizan los aspectos más relevantes en el diseño de una hélice eólica, utilizando el software MATLAB® para ilustrar su comportamiento, y se sugieren perfiles aerodinámicos ideales en aplicaciones eólicas.

Resumo O Núcleo de Iniciação Científica GEOM, da Universidade Distrital Francisco José de Caldas, encontra-se desenvolvendo geradores eólicos de baixa e média potência; aqui apresentamos um avanço. A energia eólica é uma das mais importantes fontes de energia renovável e uma excelente alternativa para a transição a energias sustentáveis que o mundo necessita; é sabido que os aerogeradores de eixo horizontal têm um maior rendimento energético; um dos elementos determinantes no desempenho energético de um aerogerador de eixo horizontal é a hélice, cujo correto desenho geométrico é imprescindível em um aerogerador ótimo. Neste artigo analisam-se os aspectos mais relevantes no desenho de uma hélice eólica, utilizando o software MATLAB® para ilustrar seu comportamento, e se sugerem perfis aerodinâmicos ideais em aplicações eólicas.