Revista de Ingeniería

Self-Tuning Control for a Class of Bilinear Systems

In this paper, a self-tuning algorithm based on the generalized minimum variance criterion is proposed for the stabilization of a class of bilinear systems. Using a Lyapunov function and the sliding mode control approach, the stability of the proposed algorithm is proven. The proposed self-tuning algorithm is applied to a simulated example to evaluate its performance.

En este trabajo, se propone un algoritmo autoajustable implícito basado en el criterio de varianza mínima generalizada para la estabilización de una clase de sistemas bilineales. La estabilidad del algoritmo propuesto es demostrada usando una función de Lyapunov y la estrategia de control por superficie deslizante. El algoritmo auto-ajustable propuesto es aplicado a una planta piloto térmica para evaluar su desempeño

CFD Analysis of Blunt Trailing Edge Airfoils Obtained with Several Modification Methods

La modificación de perfiles aerodinámicos para generar bordes de salida con espesor ha probado que es posible obtener buen rendimiento aerodinámico sin comprometer los requerimientos estructurales. Dos diferentes métodos son analizados: el método de recorte y el método de adición de espesor. Simulaciones bidimensionales fueron realizadas usando Ansys CFX® para valores del número de Reynolds de 3.2 millones. Se presenta un estudio basado en los métodos de Taguchi de la familia de perfiles NACA de cuatro dígitos bajo distintos métodos de modificación. Finalmente, un estudio detallado de la modificación del perfil NACA 4421 para distintos espesores de borde de salida es presentado. Los resultados obtenidos muestran que el aumento del coeficiente máximo de sustentación, del ángulo crítico de ataque y del coeficiente de arrastre es común a todos los métodos de modificación, mientras que se probó que en el método de recorte se produce una disminución de la curva de coeficiente de sustentación debida a las alteraciones geométricas causadas. En general, el método de adición de espesor produce perfiles con mayores aumentos en el coeficiente máximo de sustentación y en el ángulo crítico de ataque.

Blunt trailing edge airfoil modification methods have shown that a compromise between aerodynamic performance and structural benefits can be achieved. Two modification methods are studied: the cutting off method and the added thickness method. Twodimensional simulations were obtained in Ansys CFX® for a typical Reynolds number of 3.2 million. A Taguchi Method experiment is conducted for the study of the four-digit NACA airfoil family with the proposed modification methods. A detailed study for the NACA 4421 modified with several trailing edge thickness values was completed. The results obtained show that the increase in the maximum lift coefficient, the delayed stall and the drag coefficient increase are common to all modification methods studied, whereas it is proven that for the cutting off method the lift coefficient curve displacement to higher angles of attack is caused by the loss of camber. Finally, it was proved that the added thickness method produces larger maximum lift coefficients and larger critical angles of attack than the cutting off method.

Characterization of Radiated Emissions and Susceptibility from a Personal Computer

Dos pruebas de Compatibilidad Electromagnética (emisiones radiadas y susceptibilidad) fueron realizadas sobre un computador personal. Por medio de la prueba de emisiones se pudieron determinar las frecuencias a las cuales los niveles de emisiones radiadas excedían los límites establecidos en el estándar CISPR 22. La susceptibilidad del computador fue caracterizada teniendo en cuenta los criterios de desempeño establecidos en el estándar CISPR 24. Todos los procedimientos y resultados de medición son discutidos en detalle.

Two Electromagnetic Compatibility tests (radiated emissions and susceptibility) were undertaken on a personal computer. The disturbance test allowed us to determine the frequencies at which the radiated emission levels exceeded the limits established by the CISPR 22 standard. The susceptibility of the computer was characterized by taking into account the performance criteria given by the CISPR 24 standard. All the measurement procedures and results are presented in detail.

Impacts of Mass Public Transport Investments on Land Use

Este trabajo analiza los efectos que tienen las inversiones en transporte masivo en el uso del suelo, particularmente en el valor las propiedades, y estudia la posibilidad de capturar las plusvalías generadas como fuente alternativa de financiación. La evidencia muestra que los proyectos de transporte masivo generan impactos en sus áreas cercanas, los cuales se traducen en beneficios relacionados con accesibilidad, pero no necesariamente se ven reflejados en valor adicional del suelo. Las políticas públicas asociadas son el complemento necesario para que los sistemas de transporte masivo puedan explotar las relaciones con el uso del suelo y el desarrollo urbano sostenible.

This study analyzes the impact of mass transportation investments on land use and property values. It studies the actual possibility of using value capture mechanisms as a financial alternative to fund these projects. Evidence shows that mass transportation investments have impacts, mainly in the accessibility of the surrounding areas. These access benefits are not necessarily related to price increases of the value of the properties. Lastly, public policies such as disincentives to private car usage, urban environment, and taxing policies, have to be coupled with transit investments to assure their success in influencing land use and sustainable development.

HyRPNI Algorithm and an Application to Bioinformatics

Proponemos un algoritmo de inferencia gramatical para lenguajes regulares que permite ahorrar cómputo al usar dos criterios diferentes para elegir los estados a ser procesados, un criterio se usa en la primera fase del proceso de inferencia (al principio) y el otro en el resto del proceso. Realizamos experimentos para observar el desempeño del algoritmo, para aprender sobre el tamaño ideal de su primera fase y para mostrar su aplicación en la solución de un problema específico en bioinformática: la predicción de sitios de corte en poliproteínas codificadas por virus de la familia Potyviridae.

We propose a grammar inference algorithm for regular languages which saves computational cost by using two different criteria to choose states to be processed: one in the first phase of the inference process (the beginning) and another for the rest of the process. We applied experiments to observe performance of the algorithm, to learn about the best size of its first phase and to show results of its application to solve a specific problem in Bioinformatics: the cleavage site prediction problem in polyproteins encoded by viruses of the Potyviridae family.

Adiabatic Gasification of Sugarcane Bagasse Using Air- Steam

Este artículo presenta un estudio para estimar el potencial del bagazo de caña de azúcar como combustible alternativo en la producción de gases combustibles, que pueden ser usados para la generación de potencia eléctrica en sitio. Se usó equilibrio químico para estimar las especies producidas por gasificación adiabática del bagazo con diferentes mezclas de aire-vapor. Con el programa CEA (Chemical equilibrium with applications) se estimó la composición de aproximadamente 150 especies; las especies producidas en pequeñas cantidades (trazas) no son presentadas. Los parámetros investigados fueron la relación de equivalencia definida como Aire estequiométrico/Aire suministrado al reactor (1 - 4.5) y la relación de vapor-combustible (0.1 - 07 kmol de vapor/kmol de combustible). Para el rango de parámetros investigado, la composición varió en los siguientes rangos: CO (8% - 29,3%), N2(26,5% - 57.9%), H2(3,6% - 29,3%), CH4(0-0,012), H2O(0,038-0,235). Con la composición de los gases también fue calculado el poder calorífico de los gases y el porcentaje de conversión de energía.

This paper presents a study, which estimates sugarcane bagasse potential as feedstock for the production of fuel gases that can be used for power generation. Chemical equilibrium was used to estimate the species (gases) produced by gasification, under adiabatic conditions, using different amounts of air-steam mixtures for partial oxidation. The software CEA (Chemical Equilibrium with Applications) was used to estimate the composition of about 150 species; only significant species are reported here. The parameters investigated were equivalence ratio defined as the stoichiometric air/air supplied to the reactor (1-4.5) and the steam to fuel ratio (0.1-0.7 kmol of steam/kmol of fuel). For the studied conditions, the composition of the gases were: CO(8% - 29,3%), N2(26,5% - 57.9%), H2(3,6% - 29,3%), CH4(0-0,012), H2O(0,038-0,235). Heating value and energy conversion efficiency were calculated together with the composition of the gases.

Equipment for the Ecological Washing of Degraded Mucilage by Natural Fermentation

Se evaluó un lavador de flujo vertical ascendente de granos de café y descarga radial de fluidos. Se utilizó un diseño factorial 2x3, dos flujos de café lavado (1.250 y 1.750 kg.h-1) y tres caudales de agua (3, 4 y 5 L.min-1), con 5 unidades experimentales por tratamiento. El mejor desempeño del equipo se obtuvo con flujo de café lavado de 1.750 kg.h-1 y caudal de agua de 5 L.min-1, alcanzando remoción de mucílago de 95,11%, consumo específico de agua de 0,32 L.kg cps-1, daño mecánico de 0,51% y potencia específica de 1,01 W.h. kg-1 de café lavado.

An up-flow coffee-bean washer with radial fluids discharge was evaluated following a 2 by 3 factorial design; two washed coffee bean flow rates (1.250 and 1.750 kg.h-1) and three water flow rates (3, 4 and 5 L.min-1), with 5 experimental units per treatment. The best performance of the equipment was obtained with a washed coffee bean flow of 1.750 kg.h-1 and a water flow rate of 5 L.min-1, reaching mucilage removal of 95,11 %, specific water consumption of 0,32 L.kg cps-1, mechanical damage of 0,51 % and specific power requirement of 1,01 W.h. kg-1 of washed coffee.

Engineering and Agro

Engineering Challenges for Agroindustry Technological Development

La agroindustria en economías emergentes debe ser una prioridad estratégica para promover la competitividad. El Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural, consciente de ello, lideró durante los últimos 5 años el proyecto "Agendas Prospectivas de Investigación y Desarrollo Tecnológico", para cadenas productivas. Esta iniciativa, mediante la implementación de un Sistema de Inteligencia, identificó demandas tecnológicas que al ser analizadas permitieron reconocer, para la disciplina de la ingeniería, un conjunto de retos centrados en el fortalecimiento de la agroindustria, los cuales deberán ser afrontados por los actores de la academia involucrados con el desarrollo tecnológico.

Agroindustry in emerging economies should be a strategic priority to promote competitiveness. Aware of this, over the last 5 years, the Ministry of Agriculture and Rural Development have taken the "Prospective Agendas for Research and Technological Development" to productive chains. This initiative, through the implementation of an Intelligence System, identified the technological demands that when analyzed allowed engineers to recognize a set of challenges focused on strengthening the agricultural industry, which must be dealt with by academic actors involved in technological development.

Engineering and Coffee in Colombia

Los aportes de ingeniería son claves para la sostenibilidad económica, ambiental y social de la caficultura, que en Colombia desarrollan cerca de 600.000 familias. La ingeniería ha contribuido con tecnologías que han permitido hacer más eficientes y sostenibles las labores agrícolas y el procesamiento del café a través de trabajos de investigación rigurosos. Se han generado tecnologías para recolección del café, para el beneficio ecológico del café por vía húmeda con reducción en el consumo de agua y control de la contaminación de más del 90%; así mismo, se han entregado tecnologías apropiadas para el secado solar y mecánico de café.

Engineering contributions are crucial for the economic, environmental and social sustainability of coffee growing in Colombia, undertaken by approximately 600.000 families. Through rigorous research, engineering has allowed the development of technologies that render agricultural labors and processes more efficient and sustainable. Technologies have been developed for manual harvesting, wet processing of coffee with a reduction of over 98% of water consumption and over 90% of water contamination, and appropriate efficient solar and mechanical coffee dryers.

Climate Change and its Impact on the Agriculture

El debate sobre los efectos del cambio climático se ha intensificado en los últimos años. A escala global, ha sido considerado como una amenaza no sólo desde el punto de vista ambiental, sino también social y económico, por su posibilidad de impacto a diferentes sectores, entre los cuales la agricultura es uno de los más vulnerables. Comprender los impactos potenciales es imprescindible para el desarrollo e implementación de estrategias de adaptación que permitan afrontar los riesgos climáticos emergentes. Este artículo, elaborado a partir de una revisión de la literatura científica más reciente, ofrece una visión de los impactos en el sector agrícola, considerando además los efectos previstos en los recursos hídricos; así mismo, explora los retos y oportunidades de adaptación. Por último, concluye que la gestión del riesgo es determinante para reducir la vulnerabilidad del agro.

The debate on the effects and impacts of climate change has intensified in recent years. Globally, it is considered as a threat, not only from the environmental point of view but also socially and economically, because of its possible impact on different sectors, including agriculture, which is one of the most vulnerable. Understanding the potential impacts is essential for developing and implementing adaptation strategies, which are required to manage emerging risks related to climate. This article, drawn from a review of recent scientific literature on climate change, provides an overview of the impact of climate change on agriculture, and considers expected effects on water resources and explores the challenges and opportunities for adaptation. It concludes that risk assessment is a key factor in reducing agriculture vulnerability to climate change.

**Precision Agriculture Applications in the Cultivation of Elaeis Guineensis and Hybrid O x G Oil Palms**

La agricultura de precisión está basada en el reconocimiento de la variabilidad espacial y temporal del clima, los suelos y los cultivos, y consecuentemente, de la importancia de proporcionar un manejo agronómico específico que tenga en cuenta esas diferencias. En este artículo se describe la perspectiva y los conceptos de agricultura de precisión que se están desarrollando en el sector de la palma de aceite en Colombia. En particular, se presentan dos aplicaciones que resuelven las limitaciones asociadas a las prácticas agrícolas convencionales: una, relacionada con el trazado de una plantación; y otra referida al manejo de plagas y enfermedades.

Precision agriculture is based on the recognition of the spatial and temporal variability of weather, soils and crops. Thus, its importance lies in providing a specific agricultural management that takes into account these differences. This article describes the vision and concepts developed for precision farming of oil palm in Colombia. In particular, there are two applications that address the limitations associated with conventional farming practices: one is connected to plantation layouts, and the other to pest and disease management.

"Top Management Program": A successful case of innovation and technology transfer