ISSN (ONLINE): XXXX
Transcripción
ISSN (ONLINE): XXXX
1 ISSN (ONLINE): XXXX PROCEEDINGS CIIMCA 2015 Edited by Rolando Guzmán López Ph. D [email protected] Aduljay Remolina Millán Ph. D [email protected] UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA Facultad de Ingeniería Mecánica Km 7 Vía Piedecuesta Book title: Program and abstracts book 2nd International Congress of Mechanical Engineering and Agricultural Science 2015 Publisher: Universidad Pontificia Bolivariana- Seccional Bucaramanga Autopista Piedecuesta Km 7 Floridablanca. Colombia. Tel: +(577) 6796220 Editor: PhD. Guzmán Lopéz, Rolando PhD. Remolina Millán, Aduljay Designer: PhD. Guzmán Lopez , Rolando Printer: Litografía CORONA Cra. 16 No 41-71 y 41-62 PBX: 6424160 Bucaramanga. Colombia Printed, Fecha XXXX Edition: 20 copies 2nd International Congress of Mechanical Engineering and Agricultural Science 2015 Program and Abstracts Book / 2nd International Congress of Mechanical Engineering and Agricultural Science -CIIMCA 2015 - , October 7 - 9th, Bucaramanga, Colombia; [organized by] Universidad Pontificia Bolivariana Seccional Bucaramanga,” Faculty of Mechanical Engineering; [Designer: Rolando Guzmán], Bucaramanga: Litografía CORONA. ISSN (Print): 2382- 3305 / ISSN (Online): xxxxxxx Universidad Pontificia Bolivariana Seccional Bucaramanga Autopista Piedecuesta Km 7 Floridablanca. Colombia. Tel: +(577) 6796220 2 CONTENTS INTRODUCTION ................................................................................................................ 1 CONGRESS TOPICS ........................................................................................................ 2 ORGANIZING COMMITTEE ............................................................................................ 4 GUEST SPEAKERS .......................................................................................................... 6 CIIMCA 2015 SCHEDULE .............................................................................................. 12 3 INTRODUCTION The second international congress of mechanical engineering and agricultural science (CIIMCA 2015) looks forward to exchange new scientific knowledge on several fundamental areas to promote the interaction between professionals from academia, industry and government, not only from Colombia but other countries around the globe. This event is a great opportunity to discuss issues of common interest, to exchange ideas and to establish highly valuable relationships with a global research community. It is with this in mind that the second international congress of mechanical engineering and agricultural science (CIIMCA 2015) is organized. The purpose is to bring together scientists and engineers from the mechanics and agricultural science communities to present their latest results and discuss new advances over a broad range of topics dealing with vibration modeling & testing, renewable energy and thermofluids analytical, science and drying technology, automation and agricultural science and engineering education as well as case studies. We have done our best to provide the delegates with an environment conducive to exchange of knowledge, networking and making new friends. We take this to thank our colleagues who contributed considerably to the event by organizing topical symposia and by helping us to launch this important meeting. We are truly grateful for their efforts. We wish you all a happy and successful stay in Colombia. Faculty of Mechanical Engineering, University Pontificica Bolivariana Sincerely, Conference Chairman Rolando Guzmán Lopez Ph.D. Aduljay Remolina Millán Ph.D [email protected] [email protected] 1 CONGRESS TOPICS The categories of this year sessions are: Vibration modeling & Testing: Modal Analysis Rotordynamics Vibration condition monitoring of rotative machinery Environmental vibration Vibration analysis and diagnosis Vibration measurement technologies Vibration calibration and measurement quality Vibration standards Renewable energy and thermofluids: Heat and Power Generation from Renewable Energy Alternative Fuels Energy Efficiency Geothermal Hydropower Renewable Energy Solar energy System Wind Energy Systems Materials for Energy Materials science and engineering: Asset Management Experimental mechanics and testing Biomechanics and Biomaterials Materials for Energy and enviromental applications Nanostructured Materials and Nanotechnology Composite Materials Coatings & Cathodic Protection Stress and Failure Analysis Corrosion Lubrication NDE/NDT Welding Science and Drying Technology: Modeling and simulation. 2 Physical properties and product quality. Industrial processes and equipment. Assurance of drying quality. Measure and control of processes. Drying of biomass. Drying of foods and agricultural raw materials. Drying of wood, fruit pulp, paper, and forestall products. Energy saving. Innovative technologies. Automation and New technology in Dairy Facilities Agri-Industrial Facility Design and Operation Advances in irrigation information technology Climate impacts on agriculture, water, and natural resources Advances in Agricultural Machinery Power and Machinery Division Application of Agricultural Robotics Machine Vision for Agricultural Automation and Management Big Data, Data Analysis, and Machine Learning for Agricultural Applications Advanced Computational Approaches for Solving Agricultural Engineers Problems Advances in Biomass Preprocessing and Pretreatment Emerging Technologies in Food Processing Advances in Food and Organic Waste, Byproduct, and Coproduct Management and Utilization Food Safety Engineering Automation and Agricultural Science: Automation and New technology in Dairy Facilities Agri-Industrial Facility Design and Operation Advances in irrigation information technology Climate impacts on agriculture, water, and natural resources Advances in Agricultural Machinery Power and Machinery Division Application of Agricultural Robotics Machine Vision for Agricultural Automation and Management Big Data, Data Analysis, and Machine Learning for Agricultural Applications Advanced Computational Approaches for Solving Agricultural Engineers Problems Advances in Biomass Preprocessing and Pretreatment Emerging Technologies in Food Processing Advances in Food and Organic Waste, Byproduct, and Coproduct Management and Utilization Food Safety Engineering Others –Engineering education. 3 ORGANIZING COMMITTEE Dr. Rolando Guzmán López Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia Dr. Aduljay Remolina Millán Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia INTERNATIONAL SCIENTIFIC COMMITTEE Prof. Dr. Ing. Werner Hofacker Universidad de Stuttgart, Alemania Dr.sc.agr. Uwe Richter Universidad de Kassel- Alemania Dr. Xavier Fischer Universidad ESTIA- Francia Pr. Dr. Octavian Flavius Curea. Universidad ESTIA- Francia Dr. Roberto Alonso Gonzalez Lezcano Escuela Politécnica Superior, España José Manuel Juárez García Centro nacional de Metrología CENAM-Mexico Dr. Ignacion Irausquin Universidad Simón Bolívar, Venezuela Dr. José Rivas International Nanotechnology Laboratory, España-Portugal Dr. Guillermo Santana Rodríguez Universidad Nacional Autónoma de México, México Dra. Betsabeé Marel Monroy Peláez Universidad Nacional Autónoma de México, México Dr. Carlos Eugenio Oliveros Tascón Centro Nacional de Investigaciones de Café – Cenicafé Dr. Emerson Escobar Nuñez Universidad Autónoma de Occidente UAO, Colombia Dr. José Marulanda Arevalo Universidad Tecnológica de Pereira, Colombia Dr. Sandro Baez Pimiento Universidad Nacional de Manizales, Colombia Dr. Edwin Laniado-Jácome Universidad Autónoma de Occidente UAO, Colombia Dr. Rene Carreño Olejua Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia Dr. Alba Soraya Aguilar Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia Dr. Rolando Guzmán López Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia 4 Dr. Aduljay Remolina Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia Dr. Sandra Patricia Cuervo Andrade Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia Dr. Sonia Lucia Rincon Prat Universidad Nacional de Colombia, Colombia Dr. Carlos Julio Cortés Universidad Nacional de Colombia, Colombia M.Sc. Gilberto Carlos Fontecha Dulcey Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia M.Sc. Javier Maurico Castellanos Olarte Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia M.Sc. Emil Hernandez Arroyo Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia M.Sc. Alfonso Santos Jaimes Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia M.Sc. Edwin Cordoba Tuta Universidad Pontificia Bolivariana, Colombia M.Sc. Jorge Gillermo Diaz Pontificia Universidad Catolica do Rio de Janeiro, Brazil Dr. José L. Tristancho Universidad Tecnológica de Pereira, Colombia Dra. Diana Marulanda Universidad Antonio Nariño, Colombia Dr. Edwin Yesid Gómez Pachón Universidad Pedagógica y Tecnologica de Colombia, Colombia Dra. Yolanda Torres Universidad Santo Tomás-Tunja, Colombia Dr. Iván Cabeza Universidad Santo Tomás-Bogota, Colombia Dr. Miguel Angel Hidalgo Salazar Universidad Autónoma de Occidente, Cali - Colombia Dr. Gail Gutiérrez Ramírez Universidad de la guajira - Colombia Dr. Yimy E. García Vera Universidad de Cundinamarca - Colombia Dr (c) Gladis Miriam Aparicio Rojas Universidad Autónoma de Occidente, Cali - Colombia Dr (c) Raúl Herrera Basurto. Universidad Aeronáutica en Querétaro- Mexico Pr. Dr. Helver Mauricio Barrera Cárdenas. Universidad Autónoma de Occidente, Cali - Colombia 5 GUEST SPEAKERS Dr. Roberto Alonso González Lezcano Departamento de Arquitectura y Diseño, Universidad CEU San Pablo-Escuela Politécnica Superior. Spain He won the extraordinary doctoral award. He has a Postgraduate in engineering of plants. Postgraduate in superior teaching, Master in mathematics engineering. Hi is Associate professor at architecture department and design in ‘Escuela Politécnica Superior’ at Universidad CEU San Pablo. He has participated in several projects financed by public calls for ‘Comunidad Autónoma de Madrid’ and Ministerio de Ciencia y Tecnología. He has published several articles concerning areas of energy, facilities and continuum mechanics and has been associate editor of the journal "The International Journal of Sustainability Education". He has published several books in the area of facilities being coordinator and coauthor of books Abecé Facilities 1 and 2; ABC Water Facility 3 Design and calculation of low voltage electrical installations. He is also co-author of books Indoor Air Quality and Abecé structures, all edited by the publishing house Munilla Lería. Dr.sc.agr. Uwe Richter Universidad de Kassel. Germany. The Dr. Uwe is Biologist at University of Osnabrück, Germany. He has studies of informatics (Programming, Database Design) at the University of Osnabrück . His obtain the Ph.D Degree in Agricultural Science at the University of Kassel. He is member of the Department 6 of Animal Health and Animal Nutrition at the University of Kassel (2002-2007), He has participation in various projects, project development, statistical advisor, IT officer and teaching tasks. He is member of the Department of agricultural Engineering at the University of Kassel (since 2007), He has around seven publications. Prof. Dr. Ing. Werner Hofacker University of Stuttgart. Germany. The Dr. Hofacker is Director of the master program in Environmental Process Engineering at Konstanz University. The Dr. Hofacker is mechanical engineering at university of Stuttgart, Germany. He has master degree from university of Stuttgart. He gained his Ph.D in process engineering (drying of biological materials) at university of Stuttgart. His theme of interest are: engeneering of process, environment technology, energy technology (energy efficiency, renewable energy). Especial specializations: chemical engineering, environment technology, energy technology (energy efficiency, renewable energy), dynamic of thermal numbers and fluids, simulation and thermal separation. Dr. Carlos Julio Cortés Rodríguez Universidad Nacional de Colombia. Bogotá. The doctor Cortés gained his Ph.D in Engineering at the University of Kassel. Germany. He has automatic control studies in Kitakyushu, Japan. He has a MA in economics with an 7 emphasis on industry and technology, materials and processes Magister, Mechanical Engineer at Universidad Nacional de Colombia. He is currently Professor and Director of the Doctoral School of the Faculty of Engineering of the Universidad Nacional de Colombia in Bogotá and Coordinator of the PhD program in Mechanical Engineering and Mechatronics. He is interested in research in the areas of Medical Engineering, Manufacturing Engineering and Innovation. He is director of the Biomechanics Research Group of the National University of Colombia. He was Research Associate of the Institute of Production Technology in Kassel, Germany. He had projects of technology transfer to industries in Germany and Switzerland. Dr. Carlos Eugenio Oliveros Tascón. Centro Nacional de Investigaciones de Café – Cenicafé. Colombia Agricultural engineer training at masters and doctorate in Agricultural Engineering, with 36 years of experience in harvesting, post-harvest agricultural products and energy generation from biomass. University professor in Colombia and Ecuador. Cenicafé research scientist since 1984. Since 1998 leader of the discipline of Agricultural Engineering and Engineering Program Coordinator and Quality Cenicafé since 1998. He has led research projects, cofinanced by COLCIENCIAS, Colombian and foreign companies, which have allowed the realization of more than 100 research, development of technologies for harvesting and processing coffee that is successfully used in Colombia and other countries and published about 120 articles in national and foreign journals, co-authored two books, book chapters, national and international patents for invention and, not least, the training of over 100 professionals who serve the country. With vocation to teamwork, to take challenges and find ingenious solutions with the participation of other professionals. Excellent relationships with teachers, researchers and industry in Colombia and abroad. For the actions and contributions in more than 36 years of professional experience he has received awards and distinctions from Colombian institutions and abroad. 8 Dr. Emerson Escobar Nuñez Universidad Autónoma de Occidente. Cali, Colombia. The Dr. Escobar is bachelor in Mechanical Engineering, University Autonoma de Occidente (October 1998). Masters in Mechanical Engineering, University of los Andes (August 2000). Doctorate of Philosophy in Mechanical Engineering, University of Illinois at UrbanaChampaign (October 2010). His doctoral studies and peer review publications focused on experimental and theoretical studies on Tribology related phenomena on systems such as compressor surfaces and hard disk interfaces.The Journal Paper entitled: ‘’Tribological Studies Comparing PAG and POE lubricants Used in Air-Conditioning Compressors’’ was awarded as the paper of the month and published in the TLT (Tribology and Lubrication Technology) magazine. He has made 10 publications. Dra. Gladis Miriam Aparicio Rojas. Professor-investigador. Facultad de Ciencias Básicas, Dpto. Física, Universidad Autónoma de Occidente. Cali, Colombia. The Dr. Gladis is Physicist with a Magíster degree and a Phd in physics-science, also is researcher and teacher at Universidad Autónoma de Occidente, Cali. She has 20 years of experience in her field of study. Winner of the national prize to the Colombian inventor category of research and winner of the best inventor OMPI 2014 for develop a conductor based in spider’s web filaments which has applications in the batteries of solid state. She is an expert in thermic analysis and conductors in solid state. Is the director of GINSAI, a group 9 of research that studies new solid materials with industrial applications and also director of the official laboratory of thermic analysis of the Universidad Autónoma de Occidente Cali. She has even participated in several research projects in which the environment is the main topic. Dr. Raúl Herrera Basurto. Universidad Aeronáutica en Querétaro. Mexico The Dr. Herrera is graduated at ´Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas´ of the ´Instituto Politécnico Nacional’ of México. as Metallurgical Engineer. Magister at the same institute and he is currently a PhD candidate at the University of Cordoba Spain. He is currently Research-professor at Universidad Aeronáutica in Querétaro. In 2012 he was part of the group design, career development and establishment of Engineering in Industrial Metrology, which is taught in the UPSRJ, nanometrology expert, author of 6 books and he has published several scientific papers in indexed journals and conference proceedings related to issues of quality of measurements, metrology, Nanometrology Metrology and Education in Mexico. Dr. Helver Mauricio Barrera Cárdenas Universidad Autónoma de Occidente. Cali, Colombia. The Dr. Barrera is a mechanical engineer graduated in the Universidad Autónoma de Occidente , has a master degree in mechanical engineer of the Universidad de los Andes and a Phd in engineering of Universidad del Valle . His field of study in related with computational methods of analysis and desing of mechanic systems. He is a teacher and an independent researcher and consultor. His academic interest is focus mainly in the mechanic of hiperelastics solids and the tecnology in paralel with the context of the dinamic of fluids. 10 Dr. Carlos Alberto Álvarez Henao Universidad Pontificia Bolivariana Dr. Álvarez is researcher at Universidad Pontificia Bolivariana – Medellín, additional to that, He is Director of Modelling and Simulation Team in the Cardiovascular Research Group in Bioengineering Center in the same university. According with his background, he is Civil Engineer at Universidad Nacional de Colombia in Medellin, and also, he has master and PhD degree from Universidad Federal de Rio de Janeiro in Brazil, more specify in Computational Mechanics. His interest subjects are: Cardiovascular Simulation (heart, blood, veins and vessel), High Performance Computing and Scientific Programming. Prof. Dr. Octavian Flavius Curea École Supérieure des Technologies Industrielles Avancées, ESTIA-France Dr. Physics (Electronics and Automation) Université du Havre, France. Dr. Octavian is researcher at ESTIA and researcher at the Ecole Superieure des Technologies Industrielles Avancées, Ing. Electricity applied to renewable energy. Dr(c). Katrin Jödicke Universität Kassel / HTWG-Konstan- Germany 11 CIIMCA 2015 SCHEDULE Papers will be presented in three parallel sessions (Auditorio Mayor, Auditorio Menor, and Auditorio K 605) during the three days of the Conference, distributed through six different thematic Symposia. Conference FIRST DAY / PRIMER DIA HOUR Room / 7th Oct 2015 WEDNESDAY / MIERCOLES Auditorio 7:00-8:00 8:00-9:00 9:00-10:00 10:00-10:20 10:20-11:00 11:00-12:00 Registration Plenaria Speaker / Ponente Magistral: Dr. Roberto Alonso Gonzales, Auditorio Mayor Universidad CEU San Pablo-Escuela Politécnica Superior, Spain. Conference: “Ahorro energético por medio de ventilación natural en edificios de vivienda en Madrid" Ponencia ID 001: Energy saving techniques in ventilation and air conditioning, Autores: FLÓREZ Auditorio Mayor REYES, Julián Oswaldo, OSMA PINTO, Germán Alfonso, ORDÓNEZ PLATA, Gabriel, Universidad Industrial de Santander. Ponencia ID 002: Analysis of the applicability of wireless communication in home and building Auditorio Mayor automation, Autores: CASTELLANOS CORREA, César Fabián. Universidad Industrial de Santander. Auditorio Mayor Coffee Break / Refrigerio Ponencia ID 003 : A review of Wireless Sensor Networks for crop field monitoring and considerations for its application in Colombian agriculture, Autores: CULMAN FORERO, Maria Alejandra GUERRERO SANTANDER, César Dario, Universidad Autónoma de Bucaramanga VIÑUELA FAWAZ, Juan Pablo, Epssilon NETWORKS,TORRES LEON, Jorge Luis, Centro de Investigación en Palma de Aceite ALMENAREZ MENDOZA, Florina Maria, Universidad Carlos III de Madrid. Ponencia ID 004: Implementation of Energy Storage System With Phase Change Materials (PCM) in a Solar Dryer Type Hohenheim, Autores: ESCOBAR OCHOA, Mario Alberto, Universidad Nacional de Colombia, CUERVO ANDRADE, Sandra Patricia, Universidad Pontificia Bolivariana RINCÓN PRAT, Sonia Lucia, Universidad Nacional de Colombia. Ponencia ID 005: Desarrollo e implementación de un sistema aéreo de conteo en plantaciones de palma de aceite, Autores: RUEDA, Claudia, MISERQUE, Jhany, LAVERDE, Rubbermaid, Universidad Pontificia Bolivariana. Ponencia ID 006: Using sap flow sensors to measure water consumption in oil palm and as a tool for irrigation, Autores: BAYONA, Cristihian, ROMERO, Mauricio. Cenipalma 12:00-2:00 Lunch Break / Almuerzo Libre 2:00-3:00 Opening Ceremony / Ceremonia de Apertura: II International Congress of Mechanical Engineering and Agricultural Science (CIIMCA 2015) 3:00-4:00 Plenaria Speaker / Ponente Magistral II: Dr.sc.agr. Uwe Richter Faculty Agricultural Engineering-Universidad de Kassel. Germany Conference: “Agroacoustics, possibilities and limitations” 4:00-4:20 Coffee Break / Refrigerio 4:20-4:40 4:40-5:00 5:00-6:00 Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Ponencia ID 007: Potential benefits of a new combined strategy for cocoa drying. Autores: Auditorio Mayor CASTELLANOS, Javier, CARREÑO, René. Universidad Pontificia Bolivariana-Bucaramanga. HOFACKER, Werner, Hochschule Konstanz, HENSEL, Oliver, Universidad de Kassel. Ponencia ID 08: Morphological characterization of cocoa trees in an experimental farm: A data Auditorio Mayor analysis application Autores: ROMERO, Hector, FAJARDO ORTIZ, Eddy Johanna, VILLALBA, Deicy, Ponencia ID 009: Efficiency of modificated chemical remediation techniques for soil contaminated by organochlorine pesticides, Autores: CORREA TORRES, Sandra Natalia, KOPYTKO, Maria, Auditorio Mayor AVILA, Shirley. Universidad Pontificia Bolivariana- Bucaramanga. 12 FIRST DAY / PRIMER DIA 7th Oct 2015 WEDNESDAY / MIERCOLES HOUR Conference Room / Auditorio Ponencia ID 010: Caracterización térmica y Estimación del tiempo de vida útil de un Plaguicida Orgánico Comercial usando técnicas de análisis térmico. Autores: SÁNCHEZ VÉLEZ, Carlos Auditorio Mayor Alberto, APARICIO ROJAS, Gladis Miriam. Universidad Autónoma de Occidente CASTILLO CHAMORRO, Roberto. Universidad del Valle. Welcome Reception / Recepción de Bienvenida 6:00-6:30 HOUR FIRST DAY / PRIMER DIA 7th Oct 2015 WEDNESDAY / MIERCOLES Conference Room / Auditorio 7:00-8:00 Registration Auditorio Mayor 8:00-9:00 9:00-10:00 Ponencia ID 011: Stress calculation on critical components of a hydrogenerator subjected to fatigue under several load conditions, Autores: CARDONA GUTIÉRREZ, Andrés Felipe, MANTILLA Auditorio menor VIVEROS, Carlos Alberto, VALDÉS ORTIZ, Jairo Antonio, CASANOVA GARCÍA, Gonzalo Fernando. Universidad del Valle. Ponencia ID 12: Fatigue analysis of a Francis turbine shaft‚ based on real load history using multiaxial stress approach. Autores: CASANOVA, Fernando. Universidad del Valle, MANTILLA Auditorio menor VIVEROS, Carlos Alberto. Empresa de Energía del Pacífico. VALDÉS ORTIZ, Jairo Antonio, Universidad del Valle Ponencia ID 013: Accelerometer based solution for precision livestock farming: geolocation enhancement and animal activity identification Autores: LLARIA LEAL, Alvaro, TERRASSON, Auditorio menor Guillaume, MARRA, AdrienVOADEN, Samuel, Ecole Supérieure des Technologies Industrielles Avancées (ESTIA). Ponencia ID 014: Educational games for learning calculus in engineering science Autores: Auditorio menor FAJARDO ORTIZ, Eddy Johanna, Universidad Central de Venezuela, VILLALBA, Deicy, Unillanos, ROMERO, Hector, (Universidad Industrial de Santander). Ponencia ID 015: Relación Universidad-Empresa Autores: HERNÁNDEZ ARROYO, Emil, Auditorio menor REMOLINA MILLAN, Aduljay, Universidad Pontificia Bolivariana. 10:00-10:20 10:20-11:00 11:00-12:00 Coffee Break / Refrigerio Auditorio menor Ponencia ID 016: Cultura investigativa a partir del desarrollo de un VTH empleando el ABP Autores: Auditorio menor ARGUELLO, Juan Manuel, SANTOS, Alfonso. Universidad Pontificia Bolivariana. Ponencia ID 017: Characterization of hybrid lighting systems of the Electrical Engineering Building in the Industrial University of Santander, Autores: GALVIS NEIRA, Diego Andrés, EXPOSITO Auditorio menor CÁCERES, Carlos Andrés, OSMA PINTO, Germán Alfonso, ORDÓÑEZ PLATA, Gabriel, Universidad Industrial de Santander. Ponencia ID 018: Diseño‚ fabricación y puesta a punto de una bomba crawford para la Auditorio menor caracterización balística de propelentes sólidos, Autores: GRACIANO PÉREZ, Diego Arley, CHICA, Edwin Lenin, PINEDA VARGAS, David Alejandro, SIMANCA, Pedro León. Universidad de Antioquia. 12:00-2:00 Lunch Break/ Almuerzo Libre 2:00-3:00 Opening Ceremony / Ceremonia de Apertura: II International Congress of Mechanical Engineering and Agricultural Science (CIIMCA 2015) Auditorio Mayor Ponencia ID 019: Cosimulación de prototipos virtuales de manipuladores paralelos y seriales usando las herramientas Siemens NX y Matlab Simulink. Autores: MESA MONTOYA, Carlos Auditorio menor Andres, MEDINA CHAVERRIA, Joanni, QUINTERO RIAZA, Hector Fabio, HERRERA LOPEZ, Marlon Jhair. Universidad Tecnologica de Pereira. Ponencia ID 020: Building energy analysis of Electrical Engineering Building from DesignBuilder tool: Calibration and simulations, Autores: CÁRDENAS RANGEL, Jorge Luis, Universidad Industrial de Auditorio menor Santander. Ponencia ID 021: LMI Control of a Coupled-Inductor Buck–Boost DC–DC Converter, Autores: Auditorio menor TORRES PINZÓN, Carlos Andrés, NAVARRETE GÓMEZ, Jhon Erick, RAMÍREZ MURILLO, 13 HOUR FIRST DAY / PRIMER DIA 7th Oct 2015 WEDNESDAY / MIERCOLES Conference Room / Auditorio Harrynson, Universidad Antonio Nariño RESTREPO PATIÑO, Carlos Alberto, Universidad Federico Santa María de Chile 4:00-4:20 4:20-4:40 4:40-5:00 5:00-6:00 6:00 -7.00 Coffee Break / Refrigerio Ponencia ID 022: Tribometer system design and mechatronics, Autores: RUEDA FLOREZ, Jhonattan Didier, Universidad Pontificia Bolivariana. Dr. Stephen Veldhuis, McMaster University, Mr. Auditorio menor Jeremy Boyd, Mr. Manessh, Canada. Ponencia ID 023: Diseño y construcción de un vehículo de tracción mecánica (VTM)‚ para II gran premio de automovilismo de Bucaramanga, Autores: RIOS GOMEZ, Maryith Lizeth, SUAREZ ,CABALLERO, Juan Sebastian, CUEVAS, Miguel Angel, FIGUEROA MUÑOZ, Sergio Nicolas, Auditorio menor MERCHAN RODRIGUEZ, Elkin Mauricio, MARADEY LAZARO, Jessica Gissella, LAGUADO VILLAMIZAR, Luis Alberto, Unidades Tecnologicas de Santander. Ponencia ID 024: Desarrollo de un sistema económico para la irrigación automática de plantas Auditorio menor basado en un controlador fuzzy, Autores: CÓRDOBA, Edwin, REYES, Miguel, Universidad Pontificia Bolivariana. Ponencia ID 025: La automatización como herramienta para aumentar la productividad del proceso industrial de empacado de dientes artificiales, Autores: CASTAÑO, Juan Esteban, HERNÁNDEZ, Auditorio menor Juan Camilo, CARMONA, Rosaura, New Stetic S.A, RAMIREZ, Juan Fernando, ESPINOSA, Jairo José, Universidad Nacional de Colombia. Welcome Reception / Recepción de Bienvenida HOUR FIRST DAY / PRIMER DIA 7th Oct 2015 WEDNESDAY / MIERCOLES Conference Room / Auditorio 7:00-8:00 Registration Auditorio Mayor 8:00-9:00 9:00-10:00 Ponencia ID 026: Comparative study of biodegradation of aged organochlorine pesticides in soil through native bacteria Estudio comparativo de la biodegradación de los suelos contaminados durante largo periodo con pesticidas organoclorados‚ usando bacterias nativas, Autores: KOPYTKO, Maria, Universidad Pontificia Bolivariana. Ponencia ID 027: Evaluación hidráulica del tanque de aireación de la PTAR dela universidad autónoma de occidente‚ mediante la modelación matemática, Autores: CUARAN CUARAN, Julio Cesar, LOPEZ GIRALDO, Javier Eduardo, Universidad autónoma de occidente. Ponencia ID 028: Estudio de vida útil y caracterización térmica de compostaje casero a base de residuos orgánicos, Autores: CARMONA PARDO, Natalia. Universidad Autónoma de Occidente. Ponencia ID 029: Evaluación de la remediación de suelos contaminados con pesticidas organoclorados‚ utilizando la combinación de las técnicas de remediación, Autores: CORREA TORRES, Sandra Natalia, KOPYTKO, Maria, AVILA, Shirley, PLATA, Angela, ESTEVEZ, Martha, Universidad Pontificia Bolivariana. Ponencia ID 030: Modelado de incertidumbres de un sistema de nivel y flujo, Autores: HERNÁNDEZ CAPACHO, Carlos Gerardo, ANGEL SILVA, Luis, Universidad Pontificia Bolivariana. Ponencia ID 031: Evaluación de la compresión uniaxial confinada para la estimación del comportamiento mecánico de suelos agrícolas a diferentes profundidades de muestreo, Autores: CARRANZA DÍAZ, Andrea Katherín, GÓMEZ LARA, Yelena Ester, GONZÁLES, Sebastián Fernando, CASTILLO HERRÁN, Bernardo, Universidad Nacional de Colombia. 10:00-10:20 Coffee Break / Refrigerio 10:20-11:00 Ponencia ID 032: Mathematical model based on kinematic analysis to Upper and lower limbs in an exoskeleton for rehabilitation, Autores: TIBADUIZA BURGOS, Diego Alexander, TORRES PINZON, Carlos Andrés, VITOLA OYAGA, Jaime, VELANDIA CARDENAS, Cristian Camilo, CELEDON FLOREZ, Hugo Jose, OSPINA, Pablo. Universidad Santo Tomas. Ponencia ID 033: Control Design of an Elbow Exoskeleton for Upper-Limb Rehabilitation - First Approach, Autores: TIBADUIZA BURGOS, Diego Alexander, CELEDÓN, Hugo, VELANDIA, Cristian, VITOLA, Jaime, TORRES, Carlos, Universidad Santo Tomas. 14 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 HOUR FIRST DAY / PRIMER DIA 7th Oct 2015 WEDNESDAY / MIERCOLES 11:00-12:00 Ponencia ID 034: Uncertain parametric identification of a robotic system, Autores: VIOLA, Jairo, Universidad ANGEL, Luis. Universidad Pontificia Bolivariana. Ponencia ID 035: Diseño y simulación de un controlador por modos deslizantes para un vehículo aéreo no tripulado tipo hexa-rotor, Autores: MENDOZA CASTELLANOS, Yeisson Ricardo, BORRÁS PINILLA, Carlos. Universidad Industrial de Santander). Ponencia ID 036: Construcción‚ Instrumentación y control de un dirigible UAV, Autores: SALAMANCA VELANDIA, Cristhian Gabriel, GALVIS MENDOZA, Andres Felipe, Universidad Libre de Colombia. 12:00-2:00 Lunch Break / Almuerzo Libre 2:00-3:00 Opening Ceremony / Ceremonia de Apertura: II International Congress of Mechanical Engineering and Agricultural Science (CIIMCA 2015) 3:00-4:00 4:00-4:20 Ponencia ID 037: Secuential reductive and oxidative conditions used to biodegradation of organochlorine pesticides by native bacteria, Autores: Autores: KOPYTKO, Maria, Universidad Pontificia Bolivariana-Bucaramanga. Ponencia ID 038: Desarrollo de un sistema de iluminación artificial LED para cultivos en interiores –Vertical Farming (VF), Autores: RAMOS GONZALIAS, Yesid Fernando, MACIAS FERRO, Hugo Andres. Universidad Autónoma de Occidente. Ponencia ID 039: “Direct drive” system design for CO2 or fiber laser cutting – linear drive laser-, Autores: MARTIN BUITRAGO, Marco Ademar. Universidad Nacional de Colombia. Coffee Break / Refrigerio 4:20-4:40 Ponencia ID 040: The organic production: a framework in Colombia, Autores: CASTELLANOS, Silvia, CUERVO-ANDRADE, Patricia. Universidad Pontificia Bolivariana- Bucaramanga. 4:40-5:00 Ponencia ID 041: Stepwise drying of medicinal plants as alternative to reduce time and energy processing. Autores: CUERVO-ANDRADE, Patricia. Universidad Pontificia Bolivariana, Oliver HENSEL, Oliver. Universidad de Kassel Alemania. 5:00-6:00 6:00-7:00 Course: 3D Printing and Application Prof. Dr.-Ing. Carlos Julio Cortés Rodríguez Universidad Nacional de Colombia- Bogotá Conference Room / Auditorio Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio Mayor Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Welcome Reception / Recepción de Bienvenida HOUR SECOND DAY / SEGUNDO DIA 8th Oct 2015 THURSDAY / JUEVES Conference Room / Auditorio 7:00-8:00 Registration Auditorio Mayor 8:00-9:00 9:00-10:00 10:00-10:20 Plenaria Speaker / Ponente Magistral III: Dr. Helver Mauricio Barrera Cárdenas Facultad de Ingeniería Mecánica, Dpto. Energética y Mecánica. Auditorio Mayor Universidad Autónoma de Occidente. Colombia Conferencia: "Formulación e implementación de un problema de hiperelasticidad y su aplicación al diseño mecánico" Plenaria Speaker / Ponente Magistral IV: Dra. Gladis Aparicio Facultad de ciencias Básicas, Dpto. Física Auditorio Mayor Universidad Autónoma de Occidente. Colombia Conferencia: "Hilo de Araña: Un Material Multifuncional" Auditorio Mayor Coffee Break / Refrigerio 15 HOUR SECOND DAY / SEGUNDO DIA 8th Oct 2015 THURSDAY / JUEVES 10:20-11:00 Plenaria Speaker / Ponente Magistral V: Dr. Emerson Escobar Núñez Facultad de Ingeniería Mecánica, Dpto. Energética y Mecánica. Universidad Autónoma de Occidente. Colombia Conferencia: "Tribology from Nano to Macro scale" 11:00-12:00 Plenaria Speaker / Ponente Magistral VI: Dr. Raul Herrera Basurto Facultad de Aeronáutica en Querétaro. México Conferencia: "Nanometrología" 12:00-2:00 Lunch Break / Almuerzo Libre 2:00-3:00 Plenaria Speaker / Ponente Magistral VII: Dr. Carlos Eugenio Oliveros Tascón Centro Nacional de Investigación de café-Cenicafé. Colombia Conferencia: "Producción de energía eléctrica utilizando madera de café" 3:00-4:00 4:00-4:20 4:20-4:40 4:40-5:00 5:00-6:00 6:00-6:30 Conference Room / Auditorio Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Ponencia ID 042: Materiales compuestos de cemento portland reforzados con fibras de guadua. Auditorio Mayor Autores: QUINTERO DÁVILA, Mauricio, COLORADO, Henry. Universidad de Antioquia. Ponencia ID 043: Usos potenciales de la cáscara de banano: elaboración de un bioplástico. Autores: CUARAN CUARAN, Julio Cesar, LOPEZ GIRALDO, Javier Eduardo, ARENAS GARCIA, Auditorio Mayor Laura Viviana, FLOREZ PARDO, Luz Marina. Universidad Autónoma de Occidente. Ponencia ID 044: Preparation of potato starch microfibers by electrowetspinning. Autores: CARDENAS AGUAZACO, William Antonio, GOMEZ PACHON, Edwin Yesid, MUÑOZ Auditorio Mayor PRIETO, Efren De jesus. Universidad Pedagogica y Tecnologica de Colombia. VERA GRAZIANO, Ricardo, Universidad Nacional Autónoma de México. Coffee Break / Refrigerio Ponencia ID 045: Materia prima de Norte de Santander. Evaluación de las propiedades tecnológicas al adicionarle el residuo del ensayo de abrasión profunda. Autores: CELY ILLERA, Leonardo. Universidad Francisco de Paula Santander, CELY ILLERA, Claudia Vanessa, Universidad Bournemouth, ANTELIZ CONTRERAS, Keila. Universidad Nacional Abierta y a Distancia. Ponencia ID 046: Portland Cement Reinforced With Magnetite Particles. Autores: COLORADO, Henry, VANEGAS, Jose Manuel. Universidad de Antioquia. Ponencia ID 047: Improvement of surface properties of magnesium with autocatalytic composite coatings. Autores: ZULETA GIL, Alejandro Alberto, Universidad Pontificia Bolivariana, JIMÉNEZ, Julieth Paola, CALDERÓN, Jorge Andrés. Universidad de Antioquia. Ponencia ID 048: Caracterización dinámica de un aluminio 6061 sometido a altas tasas de deformación mediante un ensayo de Kolsky o SHPB. Autores: QUIÑONES CORTÉS, Jhon Jairo, MARTINEZ POSADA, Daniela Carolina, ACOSTA PARRA, Camilo Alfonso, LASERNA MONTOYA, Juliana Andrea, TORRES PUENTES, Andres Felipe, HERNANDEZ ACEVEDO, Camilo. Universidad de los Andes. Ponencia ID 049: Desarrollo de compuestos aluminio-zeolita aluminum-zeolite composites. Autores: ALFONSO SALAZAR, Jhonathan, COLORADO, Henry A., TORREZ, Edwar, Universidad de Antioquia, MEZA, Juan. Universidad Nacional de Colombia. Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Cultural Activity / Actividad Cultural HOUR SECOND DAY / SEGUNDO DIA 8th Oct 2015 THURSDAY / JUEVES Conference Room / Auditorio 7:00-8:00 Registration Auditorio Mayor 16 SECOND DAY / SEGUNDO DIA 8th Oct 2015 THURSDAY / JUEVES HOUR 8:20-8:40 8:00-9:00 Conference Room / Auditorio Ponencia ID 050: Viability of the use of coatings in mechanical elements used in agro-industry Autores: SANTOS JAIMES, Alfonso, RAMIREZ JAIMES, Zulma, GUZMAN LOPEZ, Rolando Auditorio menor Enrique, Universidad Pontificia Bolivariana- Bucaramanga. Ponencia ID 051: Implementación de pruebas de fatiga a cigüeñales sometidos a flexión aplicando el método de vibraciones mecánicas, Autores: MARADEY LAZARO, Jessica Gissella, QUINTERO Auditorio menor HERRERA, Javier, HUERTAS CARDOZO, Jose Ignacio, Universidad Industrial de Santander, NAVARRETE ALZATE, Natalia, Instituto Tecnológico de Monterrey. Ponencia ID 052: Influencia del tratamientos criogénico en el tamaño de grano‚ microdureza y dureza del latón 60-40 y bronce SAE 64 Autores: SABOGAL VANEGAS, Jerly Tatiana, Universidad Auditorio menor Libre. 9:00-10:00 10:00-10:20 10:20-11:00 11:00-12:00 12:00-2:00 2:00-3:00 3:00-4:00 4:00-4:20 Ponencia ID 053: Diagnóstico de fallas en bombas hidráulicas de pistones axiales‚ aplicando Redes Neuronales Artificiales (ANNs). Autores: MARADEY LAZARO, Jessica Gissella, BORRAS PINILLA, Carlos, Universidad Industrial de Santander. Ponencia ID 054: CFD modelling and experimental validation of the airflow in a spray dryer using an adjusted rng k-e turbulence model Autores: GUTIÉRREZ SUÁREZ, Jairo Andrés, GÓMEZ MEJÍA, Alexander, CUBILLOS, Alfonso, Universidad Nacional de Colombia. Ponencia ID 055: Análisis de mecánico y microestructural del material de un marco de bicicleta de BMX. Autores: ZULETA GIL, Alejandro Alberto, VALENCIA ESCOBAR, Andres Hernando, Universidad Pontificia Bolivariana RODRÍGUEZ ÁLVAREZ, Carlos, HA Bicicletas Ponencia ID 056: Caracterización estructural de marcos de bicicletas para BMX. Autores: VALENCIA ESCOBAR, Andrés Hernando, ZULETA GIL, Alejandro Alberto, Universidad Pontificia Bolivariana, RODRÍGUEZ ÁLVAREZ, Carlos Alberto, HA Bicicletas Coffee Break / Refrigerio Auditorio menor Auditorio menor Auditorio menor Auditorio menor Auditorio menor Ponencia ID 057: Modelos para la estimación del comportamiento mecánico de un andisol a partir de pruebas de compresión uniaxial confinada. Autores: GUTIERREZ PACHECO, Sebastian, MILA Auditorio menor SAAVEDRA, Laura Daniela, SILVA DIMATÉ, Andres Felipe, CASTILLO HERRÁN, Bernardo, Universidad Nacional de Colombia. Ponencia ID 058: Effect of bolt pretension on the failure behavior of double shear bolted connections: A Numerical And Experimental Study. Autores: GUTIÉRREZ LEÓN, Yulieth Fernanda, CAMACHO Auditorio menor LOPEZ, Carlos Julio, Universidad Santo Tomas Ponencia ID 059: Soldadura por fricción en juntas disímiles; cobre – acero inoxidable. Autores: Auditorio menor Cardona Gómez Mateo, Alfonso Salazar Jhonathan, Torrez Edwar Andrés, Colorado Henry Alonso Lunch Break / Almuerzo Libre Ponencia ID 060: Direct deposition of electroless ni-p coatings on magnesium with a chromium-free process. Autores: ZULETA GIL, Alejandro Alberto, Universidad Pontificia Bolivariana, CORREA, Esteban, SENA, CASTAÑO, Juan Guillermo, ECHEVERRÍA, Félix, Universidad de Antioquia, SKELDON, Peter, THOMPSON, George. University of Manchester Ponencia ID 061: Mechanical and tribological properties of BOROTEC applied by thermal spray on steel valves for diesel engines. Autores: BANGUERA PAZ, José Luis, ALBA DE SANCHEZ, Nelly Cecilia, CORREA BALLESTEROS, Faber. Universidad Autónoma de Occidente Ponencia ID 062: Diseño de un deslizador como protección para un mslip como soporte en fuerza de empuje y atracción, Autores: ZÚÑIGA SAMBONI, Fernando Franco, SENA LANIADO-JACOME, Edwin, Universidad Autonoma de Occidente, RENTERÍA-PALACIO, Walter, SENA. Ponencia ID 063: Soldadura por fricción en juntas disímiles aluminio-acero inoxidable. Autores: CARDONA GÓMEZ, Mateo, ALFONSO SALAZAR, Jhonathan, TORREZ, Edwar Andres, COLORADO, Henry Alonso. Universidad de Antioquia Ponencia ID 064: Identificación de fases en juntas soldadas AA5083-H116 por difracción de rayos X y microanálisis de espectrometría dispersiva de energía (EDS). Autores: NIEBLES NUÑEZ, Enrique Esteban, UNFRIED SILGADO, Jimy, Universidad Autónoma del Caribe, TORRES SALCEDO, Jaime Elías, Universidad del Norte, RAMÍREZ LONDOÑO, Antonio J., Brazilian Nanotechnology National Laboratory; CNPEM/ABTLuS. Campinas; Brasil Coffee Break / Refrigerio 17 Auditorio menor Auditorio menor Auditorio menor Auditorio menor Auditorio menor HOUR SECOND DAY / SEGUNDO DIA 8th Oct 2015 THURSDAY / JUEVES 4:20-6:00 Curse: High-Performance Computing (HPC) Solutions from ANSYS I.C. Ph.D.Carlos Alberto Álvarez Henao Centro de Bioingeniería| Grupo de Dinámica Cardiovascular, Universidad Pontificia Bolivariana-Medellin 6:00 p.m. a 6:30 p.m. Conference Room / Auditorio Auditorio menor Cultural Activity / Actividad Cultural HOUR SECOND DAY / SEGUNDO DIA 8th Oct 2015 THURSDAY / JUEVES Conference Room / Auditorio 7:00-9:00 Registration Auditorio Mayor Ponencia ID 065: Characterization of open-celled cellular zn-22al-2cu alloy Autores: GUZMAN LOPEZ, Rolando Enrique, REMOLINA, Aduljay, SANTOS, Alfonso. Universidad Pontificia Bolivariana- Bucaramanga. 9:00-10:00 10:00-10:20 10:20-11:00 11:00-12:00 12:00-2:00 2:00-3:00 3:00-4:00 Ponencia ID 066: Implementación de una cámara de niebla salina para el estudio de la corrosión Autores: CARDENAS ARIAS, Carlos Gerardo, MORALES, Manuel, JAIMES, Jose Luis, Unidades Tecnológicas de Santander,SANTOS JAIMES, Alfonso, Universidad Pontificia Bolivariana Coffee Break / Refrigerio Ponencia ID 067: Nanoparticulas de oro sintetizadas con extractos de las hojas de tamarindus indical y mengifera indical. Autores: Correa Sandra Nathalia, Naranjo Ana María, Herrera Adriana. Ponencia ID 068: Detection and characterization of defects in moving parts of wind turbines. Autores: FORERO GARCÍA, Edwin Francisco, Universidad Santo Tomás, TIBADUIZA, Diego Alexander, Burgos ANAYA, Maribel, Vejar Ponencia ID 069: Sensor fusion system to estimate the trajectory of a low cost mobile robotic platform using an Inertial Measurement Unit. Autores:BOTERO VALENCIA, Juan Sebastian, RICO GARCIA, Mateo, VILLEGAS CEBALLOS, Juan Pablo, Instituto Tecnológico Metropolitano Ponencia ID 070: Identificación de emisiones por procesos de transformación en materia de huella hidrica para el modelo de prospectiva energetica LEAP. Autor: GUTIERREZ ANGULO, Fabian enrique, ARENAS, Carlos, VEGA, Fabian, CORREA, Sandra Natalia, ACEROS, Cesar A, Universidad Pontificia Bolivariana. Ponencia ID 071: Angle measurement system of high resolution for upper limb using a low-cost servomotor. Autores: BOTERO VALENCIA, Juan Sebastian, RESTREPO ZAPATA, Julio Pastor, DE OSSA JIMENEZ, Maria Teresa, Instituto Tecnológico Metropolitano. Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Almuerzo Libre (Lunch free) Ponencia ID 072: Problemas de vibración en engranajes por errores de transmision. Autores: Ing. Jorge Pazmiño (Aceros Forjados). Ponencia ID 073: Estrategias estructurales de las plantas herbáceas y su aplicación a la ingeniería mecánica Autores: VALENCIA ESCOBAR, Andrés Hernando, ZULUAGA GALLEGO, Robin Octavio, CRUZ RIAÑO, Luis Javier, Universidad Pontificia Bolivariana. Ponencia ID 074: Evaluación del esfuerzo de preconsolidación en suelos agrícolas del Centro Agropecuario Marengo en la Sabana de Bogotá. Autores: SANDOVAL PABÓN, Rafael Leonardo, MOLINA SOLER, Angélica Liliana, FORERO CABRERA, Nathalia María, CASTILLO HERRAN, Bernardo, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá Ponencia ID 075: Efectos del Índice de Masa Corporal (IMC) en la generación de esfuerzos internos en amputados transfemorales. Autores: MEJÍA BLANDÓN, Carlos Alberto, VILLARAGA OSSA, Junes Abdul, MORALES HURTADO, Sebastián De Jesús, Universidad de Antioquia Ponencia ID 076: Análisis Biomecánico Estructural De Plantas Terrestres. Autores: VALENCIA ESCOBAR, Andrés Hernando, ZULUAGA GALLEGO, Robin Octavio, SALDARRIAGA ESCOBAR, Jorge Enrique, REY GALLEGO, Catalina, Universidad Pontificia Bolivariana. 18 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 HOUR SECOND DAY / SEGUNDO DIA 8th Oct 2015 THURSDAY / JUEVES Conference Room / Auditorio Ponencia ID 077: Sistema automático de humidificación por atomización para la emulación de condiciones ambientales orientado a procesos agroindustriales de conservación. Autores: ORTIZ Auditorio K 605 HERNÁNDEZ, Brayan Danilo, CARREÑO OLEJUA, Ariel Rene, CASTELLANOS OLARTE, Javier Mauricio, Universidad Pontificia Bolivariana- Bucaramanga. 4:00-4:20 Coffee Break / Refrigerio 4:20-6:00 Workshop 3D Printing and Application Dr.-Ing. Carlos Julio Cortés Rodríguez Universidad Nacional de Colombia-Bogotá 6:00-7:00 HOUR 7:00-8:00 8:00-9:00 9:00-10:00 10:00-10:20 10:20-11:00 11:00-12:00 Auditorio K 605 Cultural Activity / Actividad Cultural Conference Room / Auditorio Ponencia ID 078: Análisis de Ciclo de vida del biodiesel, Autores: PABA RUEDA. Andrea Juliana, Auditorio Mayor OLAYA, Diego, Universidad Pontificia Bolivariana- Bucaramanga. Ponencia ID 079: Medición de las emisiones de NOx en el proceso de combustión de mezclas de Auditorio Mayor carbón y cascarilla de arroz, Autores: SUAREZ COLLAZOS, Laura Juliana, URIBE MENENDEZ, Felipe, GORDILLO ARIZA, Gerardo, Universidad de los Andes. Plenaria Speaker / Ponente Magistral VIII: Prof. Dr.-Ing. Werner Hofacker Auditorio Mayor Universidad de Stuttgart Alemania. Post Harvest Technology: How Thermal Processes affect product quality Plenaria Speaker / Ponente Magistral IX: Prof. Dr.-Ing. Carlos Julio Cortés Rodríguez Auditorio Mayor Universidad Nacional de Colombia- Bogotá "Innovación en Ingeniería Mecánica: Perspectivas en Colombia" Auditorio Mayor Coffee Break / Refrigerio THIRD DAY / TERCER DIA 9th Oct 2015FRIDAY / VIERNES Ponencia ID 080: Impact of irrigation in the operation of a photovoltaic panel in Bucaramanga, Autores: ROJAS ZAMBRANO, Wilmer Yohanny, OSMA PINTO, Germán Alfonso FLOREZ GOMEZ, Carlos Enrique, GALVIS NEIRA, Diego Andres, Universidad Industrial de Santander. Ponencia ID 081: Evaluation of geothermal potential as energetic alternative in electricity generation in Colombia, Autores: SALAZAR BLANCO, Samuel Said, MUÑOZ MALDONADO, Yecid Alfonso, PACHECO SANDOVAL, Leonardo Esteban, Universidad Autónoma de Bucaramanga. Ponencia ID 082: Modeling of lighting behavior of a hybrid lighting system in inner spaces of Building of Electrical Engineering Autores: AMADO DUARTE, Laura Yazmin, OSMA PINTO, German Alfonso, VILLAMIZAR MEJÍA, Rodolfo, Universidad Industrial de Santander. Ponencia ID 083: Updated review of standards of sustainable buildings‚ green building and leed standard, Autores: HERNÁNDEZ MORALES, Juan David, MUÑOZ MALDONADO, Yecid Alfonso, RUMBO SOLANO, Everardo, (UNAB). Ponencia ID 084: Analysis of a solar thermal photovoltaic hybrid collector prototype. Autores: REY BENAVIDES, Daniela Juliana, CONTRERAS GARCÍA, Sergio Ramón, JARAMILLO IBARRA, Julián Ernesto, Universidad Industrial de Santander. 12:00-2:00 Lunch Break / Almuerzo Libre 2:00-2:30 Plenaria Speaker / Ponente Magistral X: Dr(c). Katrin Jödicke Universität Kassel / HTWG-Konstanz – Alemania Comparison of Measurement Systems for the Determination of Color Changes during the Drying Process of Apples 19 Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor HOUR 2:30:3.00 3:00-4:00 4:00-4:20 4:20-4:40 4:40-5:00 5:00-6:00 6:00-7:00 HOUR 7:00-8:00 8:00-9:00 THIRD DAY / TERCER DIA 9th Oct 2015FRIDAY / VIERNES Conference Room / Auditorio Plenaria Auditorio Mayor Speaker / Ponente Magistral XI: Name: Pr. Dr. Octavian Flavius Curea École Supérieure des Technologies Industrielles Avancées, ESTIA- Francia Ponencia ID 085: Análisis del ciclo de vida del combustible diésel y su impacto ambiental como Auditorio Mayor energético, Autores: LEAL, Clara, SAAVEDRA, Gabriela, CORREA, Sandra Natalia, ACEROS, Cesar A, Universidad Pontificia Bolivariana- Bucaramanga. Ponencia ID 086: Analysis of the potential of ocean energy and harnessing technologies for Auditorio Mayor Colombia, Autores: SERRANO CABARCAS, Gianmarco, PAEZ MANTILLA, Andres Felipe, MUÑOZ, Yecid, ACEVEDO, Cesar, Universidad Autónoma de Bucaramanga. Coffee Break / Refrigerio Ponencia ID 087: Desarrollo de un software multiplataforma para la simulación de ciclos de potencia y refrigeración. Autores: CÓRDOBA, Edwin, REYES, Miguel, Universidad Pontificia BolivarianaBucaramanga Ponencia ID 088: Using Agro projects to develop engineering capabilities in undergraduate students Autores: CASTELLANOS OLARTE, Javier M.., CARREÑO OLEJUA, A. René. Universidad Pontificia Bolivariana Bucaramanga. Ponencia ID 89: Adaptación mecánica de un motor de combustión interna de gasolina a biogas para aplicación en máquina pica-ensiladora Autores: PATIÑO MOLINA, Franklin Julian, Universidad Pontificia Bolivariana Bucaramanga. Ponencia ID 090: Estudio del efecto de la adición de hidrógeno en las propiedades de combustion de biogas en sistemas de premezcla atmosféricos Autores: MAYORGA PICO, Andrés Iván, LÓPEZ OSORIO, Diego Alexander, DÍAZ GONZÁLEZ, Carlos Alirio, PACHECO SANDOVAL, Leonardo Esteban, Universidad Autónoma de Bucaramanga. Ponencia ID 091: Inhibition during anaerobic digestion of chicken manure, Autores: MARÍN BATISTA, José Daniel, URIBE, Diego, VEGA, Maira, CASTRO, Liliana, ESCALANTE, Humberto, Universidad Industrial de Santander. Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Auditorio Mayor Closing Ceremony / Ceremonia de Clausura THIRD DAY / TERCER DIA 9th Oct 2015FRIDAY MORNING / VIERNES MAÑANA Ponencia ID 092: Comparison of the time domain windows specified in the ISO 18431 standards used to estimate modal parameters in steel plates, Autores: CAMACHO NAVARRO, Jhonatan, FLOREZ, Marco Fidel, Universitaria de investigación UDI, GÓMEZ SUAREZ, Sergio Andres, GUZMAN LOPEZ, Rolando, Universidad Pontificia Bolivariana Bucaramanga. Ponencia ID 093: Signal based stress monitoring using guided waves in pipes, Autores: QUIROGA PINEDA, John Leonardo, QUIROGA, Jabid Eduardo, VILLAMIZAR MEJÍA, Rodolfo, Universidad Industrial de Santander. Ponencia ID 094: Vortex rope flow instability in Kaplan turbines, Autores: FONTECHA DULCEY, Gilberto Carlos, Universidad Pontificia Bolivariana. Ponencia ID 095: Estimación de la incertidumbre del método iso 16063-21 en la calibración de Acelerómetros en el laboratorio de vibraciones UPB, Autores: GÓMEZ SUAREZ, Sergio Andres, FONTECHA DULCEY, Gilberto Carlos, Universidad Pontificia Bolivariana Bucaramanga. Ponencia ID 096: Strain monitoring in pipes using guided wave energy Autores: QUIROGA PINEDA, John Leonardo, QUIROGA, Jabid Eduardo, VILLAMIZAR MEJÍA, Rodolfo, Universidad Industrial de Santander. Ponencia ID 097: Performance evaluation of a data-driven approach for continuous monitoring of structural damages, Autores: MORENO BELTRAN, Gustavo Adolfo, Universidad Industrial De Santander CAMACHO NAVARRO, Jhonatan, Universitat Politécnica de Catalunya (UPC) BARCELONATECH, RUIZ, Magda, Universitat Politécnica de Catalunya (UPC) BARCELONATECH, VILLAMIZAR, Rodolfo, Universidad Industrial De Santander, MARTÍNEZ, Fernando, Department of sensors; Ikerlan Research Center. 20 Conference Room / Auditorio Auditorio menor Auditorio menor Auditorio menor Auditorio menor Auditorio menor Auditorio menor HOUR 9:00-10:00 10:00-10:20 10:20-11:20 THIRD DAY / TERCER DIA 9th Oct 2015FRIDAY MORNING / VIERNES MAÑANA Conference Room / Auditorio Ponencia ID 098: Experimentación de estrategias de control para minimizar vibraciones en una estructura flexible tipo viga, Autores: MORENO GARCIA, Francisco Ernesto, RAMIREZ M., Jhon Auditorio menor Jairo, CÁRDENAS L., José Alejandro, Universidad Francisco de Paula Santander Ponencia ID 099: A sensor fault detection methodology in piezoelectric active systems used in Structural Health Monitoring applications, Autores: TIBADUIZA BURGOS, Diego Alexander, Auditorio menor ANAYA VEJAR, Maribel, CASTRO, Rafael, FORERO, Edwin, Universidad Santo Tomas, POZO, Francesc, Universitat Politecnica de Catalunya. Ponencia ID 100: Diagnóstico en vivo de fallas en elementos de máquinas rotativas, Autores: Auditorio menor RUEDA FORERO, Marcel, GUZMAN, Andres (A-Maq) Coffee Break / Refrigerio Auditorio menor Ponencia ID 101: Análisis de causa Raíz en sistema de bombeo de alta presión: Caso de integración de vibraciones con otros datos dinámicos y sistema de control Autores: Edimerk Auditorio menor Vergara (ISAGEN) Ponencia ID 102: Ge Bently Nevada y la gestión de Activos Físicos Productivos, Autores: COTE, Auditorio menor Eduardo, (General Electric Energy) Ponencia ID 103: Internet Industrial, Autores: CARDENAS, Carlos, General Electric Energy Auditorio menor Ponencia ID 104: Problemas de vibración en engranajes por errores de transmisión, Autor: Jorge Auditorio menor Pazmiño, (AF Services Aceros forjados) 11:20-12:00 Conversatorio-General Electric Energy 12:00-2:00 Lunch Break / Almuerzo Libre 2:00-3:00 3:00-4:00 4:00-4:20 4:20-4:40 4:40-5:00 5:00-5:30 5:30-6:00 Ponencia ID 105: Exitoso Análisis Predictivo, falla en Quill Shaft de unidades Turbogeneradoras, diagnóstico, planificación y ejecución, Autores: VILLAMIZAR, Javier, GONZALEZ, Carlos, German LOPEZ, German. Termoyopal Ponencia ID 106: modelación y simulación de un prototipo robótico antropomórfico utilizando simmechanics y herramientas CAD para el diseño, Autores: MESA MONTOYA, Carlos Andres, MEDINA CHAVERRIA, Joanni, QUINTERO RIAZA, Hector Fabio, Universidad Tecnologica de Pereira. Ponencia ID 107: Esquema de certificación de analistas de vibraciones Cat I, Cat II, Cat III y Cat IV según norma ISO 18436-2 Ponente, Autores: RUIZ, Javier, (Sielecom - UPB - Mobius Institute) Curso: Buenas practicas para CFD ANSYS I.C. Ph.D.Carlos Alberto Álvarez Henao Centro de Bioingeniería| Grupo de Dinámica Cardiovascular, Universidad Pontificia Bolivariana-Medellin Auditorio menor Auditorio menor Auditorio menor Auditorio menor Auditorio menor Coffee Break / Refrigerio Ponencia ID 108: Smart Grids and their Applicability for the Development of the Electricity Sector for Colombia in the year 2050, Autores: ACEROS MORENO, Cesar Augusto, VIOLA VILLAMIZAR, Auditorio menor Jario Bernardo. Universidad Pontificia Bolivariana Bucaramanga. Ponencia ID 109: Medición de eficiencia energética Autores: HERRERA, William, Auditorio menor BALLESTEROS, Daniel. (Massy Group,). Aseguramiento Metrológico en Vibraciones Ing. Arturo Ruiz, Centro Nacional de Metrología México (CENAM) Curso: Buenas practicas para CFD ANSYS I.C. Ph.D.Carlos Alberto Álvarez Henao Centro de Bioingeniería| Grupo de Dinámica Cardiovascular, Universidad Pontificia Bolivariana-Medellin 21 Auditorio menor Auditorio menor HOUR 6:00 -7:00 THIRD DAY / TERCER DIA 9th Oct 2015FRIDAY MORNING / VIERNES MAÑANA Conference Room / Auditorio Closing Ceremony / Ceremonia de Clausura HOUR THIRD DAY / TERCER DIA 9th Oct 2015 FRIDAY / VIERNES Conference Room / Auditorio 7:00-8:00 Registration Auditorio Mayor 8:00-9:00 Ponencia ID 110: Diseño y optimización de un sistema piloto de generación de energía hibrido (diesel-fotovoltaico), Autores: GARCIA VERA, Yimy Edisson, DIAZ CASTILLO, Oscar Daniel, Universidad de Cundinamarca, GUZMAN LOPEZ, Rolando Enrique, Universidad Pontificia Bolivariana Bucaramanga. Ponencia ID 111: Aproximación al diseño de un sistema de extracción y purificación de agua a bajo costo‚ utilizando energía solar. Caso: La Guajira, Autores: GOMEZ ALVAREZ, Yesenia, GARCIA LOPEZ, Juan Pablo, Universidad Autónoma de Occidente. 9:00-10:00 Ponencia ID 112: Estudio de la gasificación utilizando los residuos de maíz en el municipio de venta quemada Boyacá. Autores: FONSECA HERNANDEZ, Sergio David, RODRIGUEZ ORJUELA, Hugo Alejandro, Universidad Libre sede Bogotá. Ponencia ID 113: Excergetic analysis of different geometries for a seawater desalination system, Autores: AGUDELO GONZALEZ, Nataly Tatiana, SASTOQUE DAVILA, Andres Felipe, Universidad Libre. 10:00-10:20 Coffee Break / Refrigerio 10:20-11:00 Ponencia ID 114: Saving electricity generated by a bicycle fixed, Autores: ZABALA GUALTERO, Luis Miguel, PEÑARANDA RINCÓN, Luis Alejandro. Universidad Industrial de Santander. 11:00-12:00 Ponencia ID 115: Diseño‚ construcción y evaluación de un sistema forzado de calentamiento de agua solar, Autores: BAUTISTA BAYONA, Guillermo Alfonso, ORTIZ SUAREZ, Ingrith Lizeth, HERNANDEZ ARROYO, Emil. Universidad Pontificia Bolivariana Bucaramanga. Ponencia ID 116: Evaluation of eolic and solar potential in the department of Santander, Autores: JAIMES SAAVEDRA, Cristian Fabian, MUÑOZ, Yecid, CACERES MALDONADO, Daniel, Universidad Autonoma de Bucaramanga, OSPINO CASTRO, Adalberto, Universidad de la Costa. 12:00-2:00 2:00-3:00 3:00-4:00 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Lunch Break / Almuerzo Libre Ponencia ID 117: Design and implementation of a 2k factorial experiment to evaluate the influence of factors on gripv performance considering warm-tropical climate, Autores: EXPÓSITO CÁCERES, Carlos Andrés, OSMA PINTO, German Alfonso, GALVIS NEIRA, Diego Andres, FLOREZ REYES, Julian Oswaldo. Universidad Industrial de Santander. Ponencia ID 118: Diseño de una turbina de rio de eje vertical para Zonas No-Interconectadas, Autores: RAMIREZ TOVAR, Ana Maria, LÓPEZ, Yuri Ulianov. Universidad Autónoma de Occidente. Ponencia ID 119: Criterios para definir el estado de carga de las baterías de un sistema solar fotovoltaico, Autores: RAMÍREZ VÉLEZ, Andrés Felipe, LUNA RODRIGUEZ, Juan Manuel, LÓPEZ, Yuri Ulianov. Universidad Autónoma de Occidente. Course: 3D Printing and Application Prof. Dr.-Ing. Carlos Julio Cortés Rodríguez Universidad Nacional de Colombia-Bogotá 4:00-4:20 Coffee Break / Refrigerio 4:20-4:40 Ponencia ID 120: Design of a dual-axis solar tracker for a photovoltaic system to supply the energy demand in off-the-grid areas in Colombia, Autores: CULMAN FORERO, Maria Alejandra, Universidad Autónoma de Bucaramanga, LENGERKE PEREZ, Omar, Unidades Tecnológicas de Santander. 4:40-5:00 Ponencia ID 121: Visualization the thermal impact of GRIPV system through thermographic images, Autores: QUINTERO SANGUINO, Luz Esther, OSMA PINTO, German Alfonso, TORRES 22 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 Auditorio K 605 THIRD DAY / TERCER DIA 9th Oct 2015 FRIDAY / VIERNES HOUR 5:00-6:00 ROMERO, Miguel Andres, HERNANDEZ CRISTANCHO, Edgar Yesid, RUEDA DÍAZ, Aura Milena, ORDÓÑEZ PLATA, Gabriel. Universidad Industrial de Santander. Course: 3D Printing and Application Dr.-Ing. Carlos Julio Cortés Rodríguez Universidad Nacional de Colombia- Bogotá Conference Room / Auditorio Auditorio K 605 Closing Ceremony / Ceremonia de Clausura 6:00-7:00 CHARACTERIZATION OF OPEN-CELLED CELLULAR ZN-22AL-2CU GUZMAN, Rolando, Universidad Pontificia Bolivariana REMOLINA, Aduljay, Universidad Pontificia Bolivariana SANTOS, Alfosnso, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN Mechanicals properties of celular materials “metallic foams” make them very attractive in a variety of engineering applications. During plastic deformation part of plastic work is converted into heat. Therefore‚ generated heat-increase may be quantified using an infrared camera measuring emitted radiation on the surface. Experimental tests were carried out under quasi-static loading conditions using alloy (Zn-22Al-2Cu) different volumetric fraction. The goal of this study was to analyze the effect of heat generation during quasistatic compression in metallic foams at constant strain rate. The foam´s influence of relative density on the stiffness‚ strength‚ and deformations mechanisms were analysed. Some conclusions on the mechanical behaviour were obtained in term of temperature increase. Keywords; Stress, cellular materials, Metallic Foam IMPLEMENTACIÓN DE UNA CÁMARA DE NIEBLA SALINA PARA EL ESTUDIO DE LA CORROSIÓN CARDENAS ARIAS, Carlos Gerardo, Unidades Tecnológicas de Santander MORALES, Manuel, Unidades Tecnológicas de Santander JAIMES, Jose Luis, Unidades Tecnológicas de Santander SANTOS JAIMES, Alfonso, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN En este trabajo se presenta la implementación de un banco de estudio de corrosión para ensayos de niebla salina en laboratorio según normas ASTM B-117‚ donde se tienen tres componentes básicos‚ una cámara de niebla‚ un depósito para la solución de sal y una unidad compresora con los respectivos controles. Se seleccionaron los materiales y los componentes para la elaboración del equipo‚ en función del fluido de trabajo y de las temperaturas máximas y mínimas de trabajo. Con 23 base en experiencias de otros desarrollos del equipo‚ se obtuvo una unidad compacta‚ con los módulos montados en un único chasis‚ que genera una mayor seguridad de operación. Este ensayo consiste en exponer una o varias probetas a una aspersión de solución salina‚ la cual es preparada en un tanque de alimentación‚ conectado por tubería a un reservorio ubicado en la parte interna de la cámara‚ desde donde se atomiza por medio de una unidad compresora que suministra aire libre de impurezas. En el reservorio se encuentra un flotador de nivel y en la parte superior una torre de aspersión por donde sale la solución en forma de niebla‚ actuando en las probetas por la geometría de la cámara. Una temperatura de 35 ºC en la cámara se garantiza mediante una resistencia de calefacción durante su operación‚ fijada por medio de un controlador programable. Con un temporizador digital se programa el tiempo de duración de la prueba. Para validar el equipo‚ se realizaron dos pruebas completas‚ una que consistió en operar la máquina sin probetas durante 24 horas seguidas para comprobar el funcionamiento del equipo y otra involucrando probetas de acero 1020‚ cobre y aluminio‚ donde se corroboró el proceso de oxidación. Keywords; cámara de niebla salina, corrosión, prueba de corrosión. DIRECT DEPOSITION OF ELECTROLESS NI-P COATINGS ON MAGNESIUM WINTH A CHROMIUM-FREE PROCESS ZULETA GIL, Alejandro Alberto, Universidad Pontificia Bolivariana CORREA, Esteban, SENA CASTAÑO, Juan Guillermo, Universidad de Antioquia ECHEVERRÍA, Félix, Universidad de Antioquia SKELDON, Peter, University of Manchester THOMPSON, George, University of Manchester Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN Magnesium and its alloys are important materials in the manufacture of light parts in industrial fields such as automotive‚ aerospace and sports‚ among others. In recent years magnesium alloys applications have increased due to a strong demand for portable electronic devices. However‚ the widespread application of magnesium and magnesium alloys has been limited because of their high chemical reactivity and low corrosion and wear resistance. Development of anticorrosive strategies and chromium-free surface treatments is necessary in order to improve the practical usage of magnesium alloys. In this work an alkaline electroless treatment that forms a low-phosphorus Ni–P coating on magnesium is described. Such coating acts as chromium-free pre-treatment that shown to provide a suitable base for the deposition of a high-phosphorus nickel coating using a slightly acidic bath. Both procedures are chromium-free and no activation was needed. Influencing factors‚ such as deposition time and post treatment‚ on the corrosion resistance were studied. The morphology and composition of coatings were investigated by means of scanning electron microscopy (SEM) and energy-dispersive X-ray (EDX). Corrosion behavior was assessed using hydrogen evolution and potentiodynamic polarization measurements. It was observed that during the initial stage‚ a slight dissolution of magnesium occurs‚ which provides electrons for nickel reduction and the subsequent formation of fine nickel crystals‚ leading to the formation of a porous Ni-P coating. Posttreatment of the Ni-P coating in an acid bath allows the formation of an amorphous coating with reduced porosity that enhances the corrosion protection of the magnesium. Keywords; Light alloys, Corrosion, electroless coatings, Chromium-free process. IMPROVEMENT OF SURFACE PROPERTIES OF MAGNESIUM WITH AUTOCATALYTIC COMPOSITE COANTINGS ZULETA GIL, Alejandro Alberto, Universidad Pontificia Bolivariana JIMÉNEZ, Julieth Paola, Universidad de Antioquia CALDERÓN, Jorge Andrés, Universidad de Antioquia 24 Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN In this work Ni-P-nanocomposite coatings were directly deposited on commercial purity magnesium in order to study the effect of the presence of ceramic nanoparticles TiO2‚ SiC and diamond on the corrosion-erosion resistance and microhardness on Mg/Ni-P system. Scanning electron microscopy (SEM) coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS)‚ micro-Raman spectroscopy‚ infrared spectroscopy (IR)‚ X-ray diffraction (XRD) and microhardness measurements were employed to study the characteristics of the coatings. The corrosion-erosion behavior of the coated magnesium was evaluated by means of in-situ polarization and electrochemical impedance tests in a 3.5 wt. % sodium chloride solution. Both the corrosion-erosion resistance and the microhardness of the coating were also increased. According to the electrochemical tests the nanocomposites coatings exhibits a better corrosion-erosion resistance compared with Ni-P coatings due to the formation of a hydroxide film which is formed independently of nature and concentration of the nanoparticles. The hardness of the system was improved. Keywords; Nanocomposites coatings, Light alloys, Corrosion-erosion tests VIABILITY OF THE USE OF COATINGS IN MECHANICAL ELEMENTS USED IN AGRO-INDUSTRY SANTOS JAIMES, Alfonso, Universidad Pontificia Bolivariana RAMIREZ JAIMES, Zulma, Unidades Tecnologicas de Santander GUZMAN LOPEZ, Rolando Enrique, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN Some of the mechanical elements used in agro-industrial activities are aimed to come into contact with abrasive and abradable materials, being one of the most representative, the blades and plow discs. Materials used for these applications must have mechanical properties that allow to prolong their life time, which is why steel of high hardness and high abrasive wear resistance are used. This project aims to compare the wear resistance of two commercial anti-wear steels such as AISI 5130 and MAXDUR 450; and a carbon steel coated with micron-sized particles of Al2O3-50% TiO2 Wt deposited through a thermal spraying by flame process. The methodology used to develop the project involves the manufacture and preparation of the specimens; deposition of coatings and conducting of abrasive wear resistance tests which are adapted to the specifications defined in ASTM G65-04 standard (Standard Test Method for Measuring Abrasion Using the Dry Sand / Rubber Wheel Apparatus). The results obtained indicate that the coatings of TiO2 Wt Al2O3-50% have a higher resistance to abrasive wear than the two anti-wear steels commonly used for these applications due to the total mass lost during the tests was 0.786, 1.1377 and 1.5647 grams for the coating, the 450 MAXDUR and AISI 5130 steel respectively. Other trends observed in the obtained results is the linear behavior of all analyzed materials between the abrasive wear resistance and the linear distance covered; and the high roughness of the deposited coatings due to the process used and that is reflected in the high weight of the material lost during the test in small covered distances with respect to the other materials tested. Keywords; Recubrimientos, Rociado Térmico, Desgaste Abrasivo, Antidesgaste, Agroindustria. ESTRATEGIAS ESTRUCTURALES DE LAS PLANTAS HERBÁCEAS Y SU APLICACIÓN A LA INGENIERÍA MECÁNICA 25 VALENCIA ESCOBAR, Andrés Hernando, Universidad Pontificia Bolivariana ZULUAGA GALLEGO, Robin Octavio, Universidad Pontificia Bolivariana CRUZ RIAÑO, Luis Javier, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN Las plantas son seres vivientes que dentro de sus funciones vitales tienen el auto-sostenerse y soportar cargas externas sin fallar. Esta condición hace que desde el punto de vista de la evolución las plantas actuales hallan logrado desarrollar un sin número de mecanismos estructurales que se han adaptado a todas las posibles combinaciones de cargas a las que se han sometido durante miles de millones de años. Si se observa detenidamente las situaciones estructurales a las que someten las plantas son en muchos casos‚ similares a las que deben atender los diferentes componentes que se diseñan en las aplicaciones ingenieriles. Esta condición hace que tomar como referencia a las plantas para el diseño de componentes mecánicos estructurales represente una oportunidad de mejoramiento y optimización. El modelo metodológico mediante el cual esto se puede desarrollar se denomina biomimética y propicia la abstracción de patrones y/o principios de la naturaleza para su implementación en soluciones artificiales con el fin de mejorar su desempeño funcional. Dentro de todos los tipos de plantas‚ las herbáceas se presentan como un foco de estudio estructural valioso‚ toda vez que no tienen madera en su estructura interna‚ por lo que han tenido que desarrollar soluciones estructurales para soportar las mismas condiciones funcionales que aquellas plantas que cuentan con este tipo de material. Se suma a lo anterior que existen plantas herbáceas que pueden compararse en tamaño con las plantas maderables‚ por lo que su análisis representa un interés particular. Este trabajo tiene como objetivo mostrar las estrategias estructurales identificadas en el peciolo (estructura que une el tallo con las hojas) de la especie Ravenala madagascariensis. Esta especie de planta herbácea llega a medir 30 metros de altura y tener un follaje (combinación de peciolo más lámina de la hoja) que alcanza los 8 metros de longitud. Estas dimensiones y la ubicación original de la planta (Madagascar) hacen que su estructura evidencie muestras de adaptación estructural con alto potencial de transferencia al diseño mecánico. Para la identificación morfológica se utilizó fotografía digital de alta definición‚ microscopía óptica y microscopía electrónica de barrido. También se hizo análisis digital de imágenes‚ modelación y análisis por elementos finitos. Para la caracterización mecánica estructural se desarrollaron ensayos de flexión‚ torsión y compresión. Se encontró que las características geométricas de la sección transversal del peciolo‚ la combinación de diferentes materiales con diferentes propiedades mecánicas y diferentes formas y LA organización jerárquica de los materiales en diferentes niveles de escala‚ pueden reconocerse como las principales estrategias con potencial de transferencia para el diseño de sistemas que deban atender cargas de flexión y torsión y en los cuales las condiciones de pandeo local sean críticas. Keywords; Biomecánica de Plantas, Biomimética, Ravenala madagascariensis. ANÁLISIS BIOMECÁNICO ESTRUCTURAL DE PLANTAS TERRESTRES VALENCIA ESCOBAR, Andrés Hernando, Universidad Pontificia Bolivariana ZULUAGA GALLEGO, Robin Octavio, Universidad Pontificia Bolivariana SALDARRIAGA ESCOBAR, Jorge Enrique, Universidad Pontificia Bolivariana REY GALLEGO, Catalina, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN El diseño estructural es un campo de investigación y desarrollo con alto potencial de innovación en el cual es posible utilizar diversas herramientas de trabajo. La biomimética‚ como esquema de diseño que permite transferir soluciones funcionales 26 naturales a soluciones artificiales se presenta como una de las herramientas con mayor posibilidad de trabajo en el mundo. Dentro de la biomimética‚ el trabajo con las plantas como referente ha demostrado ser de gran utilidad en la medida en que ellas representan un ejemplo de sistemas estructurales multifuncionales eficientes y especializados y cuyo análisis implica una oportunidad de innovación para el diseño de soluciones técnicas estructurales‚ en términos de su optimización desde el peso y el costo. Para biomimetizar los principios estructurales de las plantas‚ hay primero que identificarlos y caracterizarlos‚ sin embargo no se ha evidenciado un proceso metodológico que permita hacer esto de manera sistemática‚ y menos si lo que se quiere es que el proceso sea desarrollado por profesionales de disciplinas ajenas a la botánica como la ingeniería‚ el diseño industrial o la arquitectura. En este trabajo se muestra el proceso de desarrollo de una metodología para la caracterización biomecánica estructural de órganos y partes de plantas terrestres como un aporte al mejoramiento del campo del diseño mecánico. La metodología propuesta fue desarrollada desde una mirada interdisciplinaria que incluye la botánica experimental‚ la ingeniería mecánica y el diseño industrial y vincula variables de tipo cuantitativo y cualitativo a partir de un esquema de trabajo con matrices de doble entrada. La metodología fue validada con la caracterización del desempeño del peciolo de la Ravenala madagascariensis como estudio de caso‚ demostrando ser una herramienta versátil y útil para el apoyo a procesos de diseño basados en las soluciones naturales. Keywords; Biomecánica de Plantas, Biomimética, Ravenala madagascariensis, Caracterización Mecánica. EFECTOS DEL ÍNDICE DE MASA CORPORAL (IMC) EN LA GENERACIÓN DE ESFUERZOS INTERNOS EN AMPUTADOS TRANSFEMORALES MEJÍA BLANDÓN, Carlos Alberto, Universidad de Antioquia VILLARAGA OSSA, Junes Abdul, Universidad de Antioquia MORALES HURTADO, Sebastían De jesús, Universidad de Antioquia Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN En las personas que presentan movilidad reducida por amputación‚ es necesario el uso de una prótesis que reemplace la funcionalidad del miembro amputado; el uso de estos elementos transmite cargas al miembro residual‚ por lo cual debe ser adaptado al muñón de forma que este lo asimile completamente‚ éste proceso toma tiempo y puede ser traumático en algunos casos por la sensación de incomodidad y la generación de problemas cutáneos y subcutáneos. Las cargas aplicadas al miembro residual se transforman en esfuerzos en los tejidos blandos‚ generando heridas tanto internas como superficiales. En estudios realizados previamente sobre tejido muscular se ha establecido un umbral de la magnitud del esfuerzo que puede soportar antes de que se presenten ulceras por presión o la muerte celular que conlleva a una nueva amputación. En esta investigación se realiza la modelación tridimensional del miembro residual de un amputado transfemoral que incluye la piel‚ el tejido graso‚ el músculo y el Fémur‚ se establecen las condiciones de carga para la fase de apoyo durante el ciclo de la marcha‚ se calcula el índice de masa corporal (IMC) inicial del individuo y se realiza un análisis de la incidencia de la variación de este índice sobre los esfuerzos en el tejido muscular para establecer su influencia sobre la generación de ulceras por presión. Keywords; Biomecánica, Ulceras por presión, Tejidos Blandos, Amputado transfemoral. DESARROLLO DE UN SISTEMA ECONÓMICO PARA LA IRRIGACIÓN AUTOMÁTICA DE PLANTAS BASADO EN UN CONTROLADOR FUZZY CÓRDOBA, Edwin, Universidad Pontificia Bolivariana REYES, Miguel, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO 27 Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN La irrigación de plantas en casas y en jardines comerciales requiere una frecuente atención y cuidado‚ y en muchas ocasiones no se dispone del tiempo necesario para realizar una correcta irrigación‚ por tal motivo se presenta el siguiente trabajo que tiene como objeto el desarrollo de un sistema económico para la irrigación automática de plantas. Con el presente desarrollo se logra una óptima irrigación de las plantas por el uso económico del agua por medio de un control fuzzy. La economía del agua ha sido un tema muy tratado en los últimos años y según un reporte del Grupo del Banco Mundial en la mayoría de los países de 60 - 80% del agua fresca es utilizada para la agricultura‚ por tal motivo el agua fresca debe ser optimizado para garantizar que más agua fresca sea utilizado para otros propósitos vitales. Esta agua en la irrigación puede optimizarse de varias formas‚ primero aplicando agua lo más cercano posible a la zona donde se encuentra las raíces previniendo que un exceso de agua se filtre y se evapore‚ y segundo evitando irrigar las plantas cuando la temperatura ambiente es alta‚ previniendo que el exceso de perdida de agua por evaporación. Además de esto es necesario conocer la cantidad de agua óptima que se debe suministrar en cada irrigación‚ esto se puede lograr si se mide constantemente la humedad de la tierra. Como forma de dar solución a este problema‚ se presenta el desarrollo de un prototipo económico‚ tanto en hardware como software‚ para la irrigación automática de las plantas basado en un controlador fuzzy y usando como variables de entrada la temperatura ambiente y la humedad de la tierra‚ y como variable de control la cantidad de agua de irrigación. Keywords; Irrigación, Fuzzy, Humedad, Suelo, Plantas. DETECTION AND CHARACTERIZATION OF DEFECTS IN MOVING PARTS OF WIND TURBINES FORERO GARCÍA, Edwin Francisco, Universidad Santo Tomás TIBADUIZA, Diego Alexander, Burgos ANAYA, Maribel, Vejar Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN When you are speaking of detection‚ localization and characterization of defects in a material or a part that make up a structure using the transmission and reception of ultrasonic signals‚ different strategies are used to achieve extract information from the part under evaluation. For this‚ it is then possible to use distributed arrays of sensors on the surface of it‚ or using scanning techniques such as are A-scan‚ B-scan or C-SCAN‚ where you can increase the level of detail regarding location ‚ orientation and size of defects found‚ according to the strategy used. However‚ the systems and inspection techniques are often limited by the geometries and access to the different types of structures. Because of this‚ the acquisition of the return signals‚ for identification and attenuation time‚ can suppress valuable information for accurate characterization of imperfections found in shape and location. In this paper the use of power spectral analysis of processing as a tool for the return signals is proposed. This analysis allows determining the distribution of power in a frequency range. This methodology is useful in nondestructive evaluation using ultrasound when it is not possible to have full access to the structure under inspection‚ as in the case of a aerogenerado operating‚ and its application is demonstrated with this technique to make the study of different echoes captured according to the geometry of the part and comparing said conducting analysis with previously established patterns of shapes‚ orientations‚ and sizes of defects found. Keywords; wind turbines, power spectral analysis, nondestructive testing IDENTIFICACIÓN DE FASES EN JUNTAS SOLDADAS AA5083-H116 POR DIFRACCIÓN DE RAYOS X Y MICROANÁLISIS DE ESPECTROMETRÍA DISPERSIVA DE ENERGÍA (EDS) 28 NIEBLES NUÑEZ, Enrique Esteban, Universidad Autónoma del Caribe UNFRIED SILGADO, Jimy, Universidad Autónoma del Caribe TORRES SALCEDO, Jaime Elías, Universidad del Norte RAMÍREZ LONDOÑO, Antonio J., Brazilian Nanotechnology National Laboratory; CNPEM/ABTLuS. Campinas; Brasil Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN El objetivo de este trabajo es caracterizar las fases en las regiones de soldadura de la aleación AA5083-H116 en juntas soldadas a tope‚ de una sola pasada‚ con material de aporte ER5183‚ proceso GMAW-P automatizado y protección con mezcla de gas 80Ar19He1O2‚ con parametrización de soldadura ajustada para obtener dos aportes térmicos denominados alto y bajo. La metodología incluyó un análisis previo de resultados de microscopia óptica que permitió observar probables cambios morfológicos en las estructuras de solidificación en las uniones soldadas bajo los diferentes aportes térmicos experimentados. La simulación de transformaciones de fase en equilibrio‚ mediante termodinámica computacional‚ soportando su evaluación con el método Calphad permitió obtener diagramas pseudobinarios de Al-Mg que muestran los campos de estabilidad de las fases de la aleación en estudio. El análisis microestructural con técnicas de microscopía electrónica de barrido (SEM) y espectrometría dispersiva de energía (EDS) permitió identificar morfologías de partículas de segunda fase y composición química para la caracterización básica completa de los precipitados en las regiones de soldadura. Por último‚ se utilizó difracción por rayos X (DRX) para la identificación de fases‚ permitiendo obtener difractogramas que complementaron los resultados obtenidos con SEM-EDS. El análisis muestra que la fase identificada con estructura FCC de Aluminio rica en solución sólida de Magnesio corresponde a la matriz de la aleación soldada AA5083-H116‚ mientras que otras fases predominantes en las regiones de soldadura son precipitados intermedios de segunda fase: FeAl6‚ FeAl y MnAl12. Keywords; Identificación de fases, Juntas soldadas AA5083-H116 , Espectrometría dispersiva de energía (EDS) , Difracción por rayos X (DRX) , GMAW FATIGUE ANALYSIS OF A FRANCIS TURBINE SHAFT‚ BASED ON REAL LOAD HISTORY USING MULTIAXIAL STRESS APPROACH CASANOVA, Fernando, Universidad del Valle MANTILLA VIVEROS, Carlos Alberto, Empresa de Energía del Pacífico VALDÉS ORTIZ, Jairo Antonio, Universidad del Valle Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN Hydroelectric power plants are required to work at different power levels to follow the energy demand. The change of power level‚ including starts and stops produce fluctuation of stresses on the structural components of the generators which may produce fatigue failure with catastrophic consequences. This study shows a fatigue analysis performed on the shaft of a Francis turbine from a hydroelectric company. Normal and shear stresses at controlled power levels were measured on the shaft using strain gauges and data transmission by radio frequency. The load history of the machine during one month of normal operation was obtained by registering the power level including start and stops of the machine. Then‚ the load history and the measured stresses were fit to obtain a stress history. Stress reversals were counted from the stress history by using the Wang and Brown algorithm. The Wang and Brown multiaxial fatigue model was used to calculate the damage on the shaft produced for each reversal. Finally the Miner´s cumulative damage rule was used to estimate the total damage and the fatigue life of the shaft. 29 Keywords; Multiaxial stress, Fatigue, Hydroelectric power plant, Francis turbine PORTLAND CEMENT REINFORCED WITH MAGNETITE PARTICLES COLORADO, Henry A, Universidad de Antioquia VANEGAS, Jose Manuel, Universidad de Antioquia Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN Resumen En este trabajo se estudian compuestos de cemento portland ordinario con magnetita. Se realizaron mezclas de 1.0‚ 2.5‚ 5.0‚ 10‚ 20‚ 40 y 50 por ciento en peso de magnetita mezclada con cemento. La caracterización se realizó mediante espectroscopia Mössbauer‚ microscopía electrónica de barrido‚ microscopía óptica. La resistencia a la compresión y la densidad fue evaluada para todas las composiciones. Además‚ se usó difracción de rayos x para conocer la estructura cristalina del material involucrado. Estos materiales pueden ser usados como cementos con alta resistencia‚ para apantallamiento de la radiación y cementos con propiedades magnéticas especiales. Palabras clave: cemento Portland‚ magnetita. Abstract Magnetite powder blended with ordinary Portland cement are investigated in this research. Samples with 1.0‚ 2.5‚ 5.0‚ 10‚ 20‚ 40 and 50wt% of magnetite over cement were fabricated. Characterization was conducted by Mössbauer spectroscopy‚ scanning and optical electron microscopy. Density and compressive strength was evaluated for all composition as well. In addition‚ x-ray microscopy was used to identify the microstructure of samples. These materials could be used for structural applications‚ for radiation shielding‚ and for applications that require magnetic properties. Keywords; Cemento portland, magnetita, compresion. LA AUTOMATIZACIÓN COMO HERRAMIENTA PARA AUMENTAR LA PRODUCTIVIDAD DEL PROCESO INDUSTRIAL DE EMPACADO DE DIENTES ARTIFICIALES CASTAÑO, Juan Esteban, Universidad Nacional de Colombia HERNÁNDEZ, Juan Camilo, Universidad Nacional de Colombia CARMONA, Rosaura, New Stetic S.A RAMIREZ, Juan Fernando, Universidad Nacional de Colombia ESPINOSA, Jairo José, Universidad Nacional de Colombia Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN En la actualidad‚ como consecuencia de la competencia ofrecida por el mercado‚ los procesos de producción se ven obligados al continuo mejoramiento de sus operaciones‚ con el fin de reducir costos y tiempos de fabricación‚ manteniendo una alta calidad en los productos. En el caso de la fabricación de dientes artificiales‚ la oferta tecnológica de maquinaria es reducida‚ lo cual disminuye la posibilidad de mejora de este tipo de procesos‚ obligando a las empresas a desarrollar su propia tecnología. Una de las etapas en el proceso productivo de dientes artificiales‚ es el emplaquetado‚ proceso en el cual se posiciona el conjunto de dientes sobre una plaqueta con cera y luego se empacan en cajas por 20 plaquetas para la entrega al cliente. A la fecha en la empresa New Stetic‚ este proceso es desarrollado de forma manual. Con el fin de aumentar la productividad de la etapa de emplaquetado se diseñó un prototipo semiautomático‚ con el cual se reducen las actividades manuales. En este artículo se presenta los resultados de la simulación de tiempos y movimientos en el software Simul8 del 30 prototipo diseñado‚ teniendo en cuenta tanto las eficiencias de las máquinas como de los operarios. Bajo los parámetros simulados se espera pasar de una producción de 70 cajas/turno a 115 cajas/turno‚ con lo cual se evidencia un incremento del 60‚87 %. Keywords; Automatización, Dientes artificiales, Productividad, Proceso industrial INFLUENCIA DEL TRATAMIENTOS CRIOGÉNICO EN EL TAMAÑO DE GRANO‚ MICRODUREZA Y DUREZA DEL LATÓN 60-40 Y BRONCE SAE 64 SABOGAL VANEGAS, Jerly Tatiana, Universidad Libre Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN En estudios previos se ha demostrado que al someter aceros y aluminios en nitrógeno líquido y alcanzar temperaturas de 196 °C (punto de ebullición de este) y sosteniendo está en un tiempo determinado se aumenta la resistencia al desgaste‚ la vida a fatiga‚ la tenacidad y la conductividad. Este procedimiento se denomina tratamiento criogénico y no es superficial ya que afecta a todo el material. Las aleaciones de cobre poseen propiedades como buena ductilidad‚ fácil maquinado‚ dureza‚ resistencia mecánica‚ resistencia al desgate y a la corrosión‚ por tal razón son muy utilizadas en la industria. La aplicación de este tratamiento se emplea para mejorar problemas de desgaste y fatiga‚ lo que genera un aumento en la vida útil del material‚ por esta razón surge la necesidad de emplear este tipo de tratamiento en el latón 60-40 y bronce SAE 64‚ ya que son los más usados comercialmente y están sometidos a trabajos pesados‚ con alta resistencia al desgaste y a la corrosión. En este caso se analiza por medio de microscopia óptica convencional y se observa una variación del tamaño de grano volviéndose más fino lo que podría afectar las propiedades mecánicas del material‚ las cuales se comprueba por medio ensayo de microdureza y dureza observando un aumento después del tratamiento‚ se debe determinar los cambios microestructurales producidos en los materiales por las bajas temperaturas así como de las causas que los promueven. Keywords; Tratamiento Criogénico, Tamaño de Grano, Microdureza DESARROLLO DE COMPUESTOS ALUMINIO-ZEOLITA ALUMINUMZEOLITE COMPOSITES ALFONSO SALAZAR, Jhonathan, Universidad de Antioquia COLORADO, Henry A., Universidad de Antioquia TORREZ, Edwar, Universidad de Antioquia MEZA, Juan, Universidad Nacional Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering 31 ABSTRACT / RESUMEN Resumen En este trabajo se estudian diversas mezclas de polvos de aluminio con polvos de zeolitas. El aluminio y las zeolitas tienes densidades muy bajas por lo que la principal motivación de este trabajo es producir compuestos de matriz metálica con muy bajas densidades. Hasta 15v% de zeolita en polvo fue adicionada. Se hizo caracterización de las muestras con microscopia electrónica de barrido y óptica. Además se incluye caracterización por difracción de rayos X. La fabricación se realizó mediante sinterizado a diferentes presiones y temperaturas. Finalmente se presenta un estudio de los parámetros del proceso y su influencia en la microestructura. Abstract. In this paper aluminum and zeolite powders were mixed in different concentrations. Aluminum and zeolite powders have very low densities and therefore the main idea in this investigation is to develop metallic matrix composites with very low densities. Up to 10v% of zeolite powders were added. Characterization was conducted by scanning electron and optical microscopies. In addition‚ x-ray diffraction is also included. Manufacturing was done by sintering at different pressures and temperatures. Finally‚ the influence of process parameters in the microstructure is analyzed. Keywords; Compuestos, Zeolitas, Aluminio, Sinterizado. TRIBOMETER SYSTEM DESIGN AND MECHATRONICS RUEDA FLOREZ, Jhonattan Didier, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN The objective of this project was to develop a very accurate (Small steady state error) and efficient customized system considering all its software and mechatronic hardware components. The system design includes specific features of importance to the application of the custom designed tribometer. The system design allows for the performance of tests that simulate the wear‚ friction and lubrication conditions specific to machining operations. This tribometer machine is to be used for tool testing to characterize coating performance in metal cutting operations. The hardware involved in the project include: a High-Performance Stepper/Servo Motion Controller board‚ Kistler charge amplifier‚ force sensor‚ torque sensor‚ temperature infrared sensor‚ motors‚ encoders‚ servomotor amplifiers‚ EasyHeat precision induction heating system‚ gears‚ pin‚ disc‚ cooler‚ among others. The newly developed software design includes the following main characteristics: the Proportional-Integral-Derivative (PID) Temperature controller‚ the Dual Loop Feedback – Adaptive PID Load Controller and a PID Velocity and Position controller. The system design also contains data acquisition through the motion control board. A variety of safety features were also added and a graphical user interface was also developed to enhance the setup and functionality of the system. Keywords; System Design and Mechatronics , Industrial Manufacturing - Tribometer , Instrumentation and Control, Engineering, PID Control, LabView. CARACTERIZACIÓN DINÁMICA DE UN ALUMINIO 6061 SOMETIDO A ALTAS TASAS DE DEFORMACIÓN MEDIANTE UN ENSAYO DE KOLSKY O SHPB QUIÑONES CORTÉS, Jhon Jairo, Universidad de los Andes MARTINEZ POSADA, Daniela Carolina, Universidad de los Andes ACOSTA PARRA, Camilo Alfonso, Universidad de los Andes LASERNA MONTOYA, Juliana Andrea, Universidad de los Andes TORRES PUENTES, Andres Felipe, Universidad de los Andes HERNANDEZ ACEVEDO, Camilo, Universidad de los Andes Email del autor principal: [email protected] 32 CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN Determinar el comportamiento de los materiales a altas tasas de deformación es de gran interés para diferentes aplicaciones estructurales y militares‚ así como también para el diseño de dispositivos de protección personal y otros componentes sometidos a carga dinámica. Este trabajo presenta la respuesta dinámica de una aleación de Aluminio comercial 6061 T6 sometida a un ensayo de impacto Kolsky o Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB)‚ mediante curvas de esfuerzo-deformación a altas tasas de deformación que son comparables con la curva obtenida en un ensayo de tensión cuasiestático convencional realizado en una máquina universal Instron®. Inicialmente‚ se muestran los resultados de la caracterización físico-química y cuasiestática del material‚ así como también la geometría de las probetas y las velocidades de impacto óptimas que cumplen con los requisitos indispensables para evitar daños en el equipo SHPB. Finalmente‚ se presenta el análisis de la compresión del material mediante el uso de una cámara de alta velocidad‚ y las gráficas de esfuerzo-deformación obtenidas con un software capaz de filtrar las señales del evento dinámico. Keywords; Ensayo de Kolsky, Split Hopkinson Pressure Bar (SHPB), Caracterización dinámica MECHANICAL AND TRIBOLOGICAL PROPERTIES OF BOROTEC APPLIED BY THERMAL SPRAY ON STEEL VALVES FOR DIESEL ENGINES. BANGUERA PAZ, José Luis, Universidad Autónoma de Occidente ALBA DE SANCHEZ, Nelly Cecilia, Universidad Autónoma de Occidente CORREA BALLESTEROS, Faber, Universidad Autónoma de Occidente Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN This research was conducted to find an alternative solution of wear problems due to friction and temperatures occurring on exhaust valves of a diesel internal combustion engine. Mechanical and tribological properties of Cr-Ni-B based thermally sprayed hard coating was studied and compared with properties of a Cr-Ni-Mn steel substrate. Hardness of no-coated and hard coated substrates was evaluated and a micro hardness profile on a cross-section of the coated sample was done. Coefficient of friction and weight loss on dry sliding conditions were studied by the pin on disk test. Wear mechanisms occurring on wear track was analyzed by Scanning Electron Microscope (SEM). Microstructure on a cross section of the coating was analyzed by optical microscopy. The adhesion coating was studied by the scratch test and thermal stability was analyzed by thermogravimetry (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). The results indicated that mechanical and tribological properties were increased by using a Cr-Ni-B thermally sprayed coating. The weight loss of the coating associated with sliding wear was less than mass loss of substrate‚ and the coefficient of friction of the coating and the substrate were similar. Nevertheless‚ the friction coefficient behavior was steady in the coating and unsteady in the substrate during the dry pin on disk test. SEM analysis showed scuffing wear and adhesive wear on coating wear track and abrasive wear (ploughing) on substrate wear track. Transversal and surface scratch test confirmed high adhesion/cohesion bond strength of the coating. TGA and DSC results showed that the coating presented mass stability at high temperatures in nitrogen atmosphere and showed coating crystallization enthalpy was determined. Keywords; Thermal spray, Scuffing, Wear, Crystalization enthalpy, Hard coating ANGLE MEASUREMENT SYSTEM OF HIGH RESOLUTION FOR UPPER LIMB USING A LOW-COST SERVOMOTOR 33 BOTERO VALENCIA, Juan Sebastian, Instituto Tecnológico Metropolitano RESTREPO ZAPATA, Julio Pastor, Instituto Tecnológico Metropolitano DE OSSA JIMENEZ, Maria Teresa, Instituto Tecnológico Metropolitano Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN Currently‚ the barrier that exists in the design of man-machine interfaces has been reduced. More and more technologies aim to obtain physical variables derived from biomechanical variables and these are translated into useful information for consumer electronics devices. This translates into a market where nowadays the information of daily physical activity is acquired easily e.g. through the clothing and connected and integrated easily with mobile devices and even the Internet. Beyond that‚ today methods of sports training and rehabilitation analysis ae required that are objectively measurable and portable and allow analyzes without supervision of a trained professional. For this reason‚ in this study‚ the biomechanical design and coupling of a servomotor as measuring element for determining the angle of elbow flexion in humans is presented. This requires a digital servomotor with a 12-bit low charge encoder type "contactless absolute"‚ which makes the holding torque negligible; and that is important in this application‚ because the servomotor is used as a sensor and not as the actuator and is expected to produce the least possible resistance to the movement of the elbow. Additionally‚ the biomechanical design of the structure for coupling the servomotor was carried out considering the different movements of the arm and forearm and considering that at no time it should interfere with the natural movement of the arm. The measurement resolution allows obtaining the flexion angle to an accuracy of 0.088 °; and integrated into the embedded system used to communicate with the servomotor; this allows obtaining and analyzing data and integrating temporarily information for counting repeats or measuring the speed of movements‚ among others. This system will also be useful and should be employed in the comparison and calibration of other compatible biomechanical analysis models where the same movement is analyzed but cameras or Inertial Measurement Units are used as measuring elements. Is worth mentioning that all the hardware elements used in the development of this idea are inexpensive thus allowing the necessary testing‚ the data analysis and the interpretation of the outcome can be replicated easily and used as an educational tool within courses of undergraduate and master level. Finally‚ the system developed and integrated in this work includes the adaptive biomechanical design‚ the prototyping and manufacturing‚ the coupling with the servomotor and the program for the embedded system that allows translating the flexion information into meaningful information for the biomechanical analysis. Such initiatives aim on integrating low-cost technologies in applications that enhance the acquisition of information in rehabilitation systems‚ sports or the monitoring of physical activity in general and thus can have an impact on the customer’s quality of life. Keywords; Angle measurement, Upper limb, Servomotor, Biomechanical. SENSOR FUSION SYSTEM TO ESTIMATE THE TRAJECTORY OF A LOW COST MOBILE ROBOTIC PLATFORM USING AN INERTIAL MEASUREMENT UNIT BOTERO VALENCIA, Juan Sebastian, Instituto Tecnológico Metropolitano RICO GARCIA, Mateo, Instituto Tecnológico Metropolitano VILLEGAS CEBALLOS, Juan Pablo, Instituto Tecnológico Metropolitano Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN 34 The miniaturization of electronic devices‚ including micromachined sensors‚ and the increase in the processing capacity of low-cost embedded systems have allowed the development of new applications by capturing physical information using processing algorithms in the area of sensor fusion. This fusion allows the derivation of information from measures and reduces the estimation error by combining observations or by integrating algorithms. Particularly in recent years‚ Inertial Measurement Units have been developed‚ accompanied by sensor fusion techniques to derive all kinds of mechanical variables used nowadays in almost every mobile consumer device to interpret motion variables. Furthermore‚ the mobile robotic platforms have focused increasingly on daily life applications; it is estimated that in 2013 more than 6 million of those units were in use. Growth in this segment also encouraged the development of an area of research aimed at design and implementation of navigation systems that enable robots to map the environment and to identify and overcome obstacles to perform their specific task. Until now‚ most of the operating units derive information about the spatial location and obstacles from encoder signals from the wheels and collisions with objects‚ respectively. Although this method has proven effective in domestic applications‚ it is certain that sensory fusion can optimize currently present problems and for this reason we carried out the here described study. In this paper‚ the development and implementation of an algorithm is presented to identify the trajectory of a mobile robot based on data from an Inertial Measurement Unit with nine degrees of freedom consisting of three accelerometers‚ three gyroscopes‚ three magnetometers‚ and an additional temperature sensor to compensate for temperature errors. The combined information from this set of sensors allows determining the trajectory and orientation of the robot at any moment to complement the information from its navigation system. Initially‚ it was necessary to build controlled test environments that allow observing and getting to know the trajectory and the dimensions thereof for capturing the raw data of the mobile robotic platform. Subsequently‚ the data was processed off-line implementing a Kalman filter to remove Gaussian noise from the signal; then the sensor fusion algorithm was implemented allowing estimating the trajectory and the absolute orientation of the mobile robotic platform. Is worth mentioning that all the hardware elements used in the development of this idea are inexpensive thus allowing the necessary testing‚ the data analysis and the interpretation of the outcome can be replicated easily and used as an educational tool within courses of undergraduate and master level. Finally‚ this initiative aims to explore the link between mobile robotics and Inertial Measurement Units to determine the trajectory and the absolute orientation as well as encouraging future studies where this system can be used to detect errors of other typical navigation systems‚ e.g. to determine the required power according to the inclination of the surface and to detect collisions‚ among many other applications. Keywords; Sensor fusión, Trajectory, Mobile robotic platform, Inertial Measurement Unit. MATERIA PRIMA DE NORTE DE SANTANDER. EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES TECNOLÓGICAS AL ADICIONARLE EL RESIDUO DEL ENSAYO DE ABRASIÓN PROFUNDA CELY ILLERA, Leonardo, UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER CELY ILLERA, Claudia Vanessa, UNIVERSIDAD BOURNEMOUTH ANTELIZ CONTRERAS, Keila, UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN Se ha realizado el estudio del comportamiento de una arcilla de la formación Guayabo del Área Metropolitana de San José de Cúcuta al ser mezclada con corindón; este trabajo es la continuación de otros realizados con anterioridad. En esta materia prima los minerales dominantes son‚ la caolinita y los micáceos; posee cuarzo‚ carbonatos y óxidos de hierro libres‚ además de una excelente plasticidad y una buena distribución granulométrica. Se realizaron tres mezclas con porcentajes de 5% (M5)‚ 10% (M10) y 20% (M20) de corindón‚ utilizando la técnica de prensado para el conformado y registrando el control de proceso en el secado. Se sinterizo en un horno mufla a 1200ºC y 1250ºC y se realizaron pruebas para determinar su comportamiento tecnológico‚ como fueron contracciones‚ densidad aparente‚ absorción de agua‚ porosidad abierta‚ resistencia mecánica a la flexión y resistencia a la abrasión profunda. Los resultados de la investigación dejaron ver que al adicionarle corindón al material arcilloso‚ mejora sus propiedades tecnológicas‚ permitiendo así que este residuo sea utilizado dentro de los procesos industriales y minimizando la contaminación generada por este. Keywords; Molienda, Prensado, Porosidad, Desgaste, Propiedades mecánicas 35 SOLDADURA POR FRICCIÓN EN JUNTAS DISÍMILES ALUMINIO-ACERO INOXIDABLE CARDONA GÓMEZ, Mateo, Universidad de Antioquia ALFONSO SALAZAR, Jhonathan, Universidad de Antioquia TORREZ, Edwar Andres, Universidad de Antioquia COLORADO, Henry Alonso, Universidad de Antioquia Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN Resumen La unión de metales diferentes‚ empleando los métodos convencionales de soldadura por fusión‚ es un desafío cuyo ápice es el sistema acero-aluminio‚ debido a la formación de compuestos intermetálicos que fragilizan la unión soldada. En este proyecto fueron desarrollados parámetros para la obtención de junta soldadas disímiles de acero inoxidable y aluminio en estado sólido mediante soldadura por fricción (Friction welding‚ FW). Se obtuvo el diseño de un cuerpo de prueba adecuado‚ al igual que la velocidad de rotación‚ deformación y tiempo de sostenimiento adecuados‚ para obtener juntas sin defectos. Se realizó la caracterización de las juntas soldadas mediante microscopía óptica y electrónica de barrido. Se estableció la relación de los parámetros de soldadura con la microestructura de las juntas soldadas. Abstract The joining of different metals using conventional fusion welding methods is a challenge mainly in the steel-aluminum system‚ due to the formation of intermetallic compounds which weaken the welded joint. In this project they were developed parameters for obtaining solid state dissimilar stainless steel and aluminum welded joints by friction welding (FW). It was obtained the design a of suitable body test‚ speed of rotation‚ deformation and time step‚ to get welded joints without defects. Characterization of welded joints by optical and scanning electron microscopy was performed. It was established the relationship between the welding parameters and the microstructure of the welded joints. Keywords; Soldadura por fricción, Unión disimil acero Inoxidable-aluminio, Desarrollo de parámetros soldadura MATERIALES COMPUESTOS DE CEMENTO PORTLAND REFORZADOS CON FIBRAS DE GUADUA QUINTERO DÁVILA, Mauricio, Universidad de Antioquia COLORADO, Henry, Universidad de Antioquia Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN El principal objetivo de este trabajo es estudiar el comportamiento mecánico a la flexión de materiales compuestos por Cemento Portland reforzados con fibras de guadua angustifolia kunth. Mezclas con 0‚ 4 y 8 % como porcentaje en peso de fibras‚ fueron fabricadas. Se presenta caracterización mecánica y microestructural mediante microscopía Electrónica de Barrido y microscopía óptica. Además se incluyen ensayos de densidad. Keywords; Materiales compuestos, Fibras naturales, Guadua 36 EVALUACIÓN DEL ESFUERZO DE PRECONSOLIDACIÓN EN SUELOS AGRÍCOLAS DEL CENTRO AGROPECUARIO MARENGO EN LA SABANA DE BOGOTÁ SANDOVAL PABÓN, Rafael Leonardo, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá MOLINA SOLER, Angelica Liliana, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá FORERO CABRERA, Nathalia María, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá CASTILLO HERRAN, Bernardo, Universidad Nacional de Colombia - Sede Bogotá Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN La degradación de los suelos agrícolas es un problema que ataca directamente a la seguridad alimentaria de las generaciones futuras‚ situación que está en contravía del primer objetivo de desarrollo del milenio de la Organización de las Naciones Unidas. Una de las principales formas de degradación del suelo es la compactación la cual impide el crecimiento de raíces y dificulta la infiltración del agua lo cual a largo plazo puede generar procesos de meteorización y erosión del suelo. La compactación en gran medida se debe a que sobre el suelo son aplicados esfuerzos superiores a los que puede soportar‚ situación que ocurre con frecuencia con el paso de maquinaria. Un parámetro usado en ingeniería para estimar el máximo esfuerzo que un suelo ha soportado bien sea por procesos geológicos o humanos es el esfuerzo de preconsolidación‚ cuya estimación ha sido tema de estudio a lo largo de los años y para la cual existen gran cantidad de metodologías. Por todo lo anterior‚ se hace necesario determinar adecuadamente el esfuerzo de preconsolidación de los suelos para así poder planear de manera adecuada las operaciones con maquinaria agrícola de tal manera que se puedan mitigar los efectos adversos causados por la misma. El objetivo del presente trabajo fue comparar cuatro métodos para estimar el esfuerzo de preconsolidación‚ con el fin de evaluar cualitativamente el resultado arrojado por los mismos para el caso de un suelo agrícola. Durante el 2014 fueron recolectadas 16 muestras de suelo en cilindros de 2 pulgadas de diámetro y 20 centímetros de altura de un lote de vocación agrícola del Centro Agropecuario Marengo en la Sabana de Bogotá‚ las muestras fueron llevadas al laboratorio de mecanización agrícola de la Universidad Nacional de Colombia donde fueron fraccionadas en cilindros de 10 centímetros de altura los cuales fueron sometidos a un ensayo de compresión uniaxial confinada en una maquina multiusos que registró esfuerzos y deformaciones en los ensayos. Posteriormente con los resultados de las pruebas de determinó el esfuerzo de preconsolidación del suelo mediante los métodos de Butterfield (1979)‚ Tavenas (1979)‚ Strain Energy Log Stress (1997) y Arvidsson y Keller (2004)‚ como resultado de lo anterior se encontró que aunque no existen diferencias significativas entre los diferentes métodos si existe una leve tendencia en los mismos en los que por lo general el valor más bajo es el obtenido por el método de Tavenas‚ seguido por el método de Butterfield‚ posteriormente el método de Strain Energy Log Stress y finalmente el método de Arvidsson y Keller. Es importante aclarar que dicho comportamiento se presenta independientemente de si se evalúan los cilindros inferiores‚ superiores o ambos‚ por lo que el fraccionar los cilindros no influyo de manera negativa en la experiencia‚ de acuerdo a otras investigaciones el método de Tavenas es el que más se ajusta a la realidad en pruebas con esfuerzo de preconsolidación conocido por lo que se puede intuir que los otros métodos sobreestiman el esfuerzo de preconsolidación aunque no de manera significativa. Keywords; Mecanización de suelos, Degradación del suelo, Agricultura de conservación, Compresión uniaxial confinada. ESTUDIO DE VIDA ÚTIL Y CARACTERIZACIÓN TÉRMICA DE COMPOSTAJE CASERO A BASE DE RESIDUOS ORGÁNICOS CARMONA PARDO, Natalia, universidad autónoma de occidente Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering 37 ABSTRACT / RESUMEN La elaboración de compostaje permite utilizar de manera eficiente los residuos sólidos orgánicos generados en los hogares (el 40% de la basura generada en los hogares corresponden a residuos sólidos orgánicos) puesto que permite retornar a la tierra en forma de humus dichos residuos‚ los cuales se convierten generalmente en abono para las plantas y los cultivos. La restauración de residuos sólidos orgánicos por medio del compostaje provee elementos necesarios para la vida de las plantas: nitrógeno‚ fósforo y potasio; Además‚ genera beneficios para el suelo‚ como por ejemplo el control de erosiones‚ retención de la humedad‚ adhesión de mucha más masa orgánica‚ entre otros. Con este trabajo se determinar la estabilidad térmica‚ la energía asociada a las transiciones de fase y los elementos desprendidos en la descomposición de dicho compostaje‚ aspectos determinantes a la hora de evaluar su utilidad uso como abono para las plantas y huertas caseras. Con la caracterización térmica se observa que el compostaje tiene una alta estabilidad térmica pero que hacia los 75 ºC ha perdido casi todo su componente acuosos es decir que se deshidrata‚ esto está relacionado con las técnicas de Termogravimetría en la cual se observa su pérdida de peso‚ con la técnica de calorimetría de barrido diferencial‚ donde se observa una anomalía endotérmica que requiere de la absorción de calor para la deshidratación y el desprendimiento de agua y grupos hidroxilos reflejados en el espectro de masas arrojado por el espectrómetro. Alrededor de los 250 ºC en adelante el compostaje comienza su proceso de descomposición‚ lo cual lo hace un candidato apto para mantener sus propiedades proteicas y nutrientes por mucho tiempo siempre y cuando permanezca hidratado‚ los resultados son coherentes en las técnicas‚ requiriendo alrededor de 1029J/g para su descomposición. Las mediciones de Termogravimetría permitieron estudiar cinéticamente el compostaje‚ obteniendo su energía de activación y el tiempo de vida útil con el fin de potenciar sus posibles aplicaciones. Keywords; compostaje, análisis térmico, materia orgánica, termogravimetría, espectrometría. MODELOS PARA LA ESTIMACIÓN DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE UN ANDISOL A PARTIR DE PRUEBAS DE COMPRESIÓN UNIAXIAL CONFINADA GUTIERREZ PACHECO, Sebastian, Universidad Nacional de Colombia CASTILLO HERRÁN, Bernardo, Universidad Nacional de Colombia SILVA DIMATÉ, Andres Felipe, Universidad Nacional de Colombia MILA SAAVEDRA, Laura Daniela, Universidad Nacional de Colombia Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN Se estima que en Colombia en superficie mecanizada hay un poco más de 1.8 millones de hectáreas‚ superficie de la cual se tiene poca información referente al problema de compactación en suelos agrícolas. Ligado a este problema‚ se encuentra el uso‚ en algunas ocasiones indebido‚ de maquinaria agrícola. La falta de monitoreo del efecto del paso de la maquinaria sobre los atributos físicos y mecánicos del suelo hace que el seguimiento de la calidad de los suelos se base solamente en parámetros químicos. En el país es conocida la necesidad de crear planes enfocados a la conservación de los suelos con el fin de preservar en el tiempo sus propiedades minerales‚ nutritivas y las características orgánicas de este y brindar al cultivo las condiciones ideales para el pleno desarrollo radicular de las plantas. Modelar el comportamiento mecánico del suelo para diferentes condiciones de carga es de vital importancia para poder brindar información al productor que le permita encontrar soluciones a los problemas de compactación. Son varios los modelos existentes para la evaluación de la compactación de suelos‚ siendo el esfuerzo de precompresión o preconsolidación el parámetro utilizado con frecuencia para indicar la capacidad de carga y por ende el riesgo de compactación del suelo. El objetivo de la presente investigación fue analizar la variabilidad de los parámetros de los modelos que relacionan relación de vacíos y esfuerzo de Gompertz‚ Arvidsson y Keller y Van Genuchten‚ así como su relación con el valor de densidad aparente. Los parámetros fueron determinados por optimización de variables por medio del software CURVE EXPERT 2.2. En esta investigación se trabajó con muestras de un suelo Andisol‚ provenientes del Centro Agropecuario Marengo (Mosquera) de la Universidad Nacional. El muestreo se realizó para un lote de 4 ha al cual un mes antes del muestreo tuvo pases de rastra californiana y arado de disco con 2 transectos paralelos‚ separados 50 metros cada uno‚ y 4 muestras por transecto separadas 50 metros cada una. Para cada punto de muestreo se tuvieron 2 profundidades de muestreo (A: 0-10 o B: 10-20 cm)‚ con un total de 16 muestras 38 de suelo. Se encontró que hay correlación significativa del parámetro a del modelo de Gompertz‚ la relación de vacíos inicial (ei) del modelo de Van Genuchten y la densidad aparente inicial (DAi). El modelo que presento mejor ajuste para las muestras manejadas fue el modelo el Van Genuchten. Keywords; Relación de vacios, Compactación, Reología del suelo. USOS POTENCIALES DE LA CÁSCARA DE BANANO: ELABORACIÓN DE UN BIOPLÁSTICO CUARAN CUARAN, Julio Cesar, universidad autonoma de occidente LOPEZ GIRALDO, Javier Eduardo, universidad autonoma de occidente ARENAS GARCIA, Laura Viviana, universidad autonoma de occidente FLOREZ PARDO, Luz Marina, universidad autonoma de occidente Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN En el 2006 se produjeron en el Valle del Cauca cerca de 399.844 toneladas de cáscara de banano‚ material poco estudiado. Para observar su valorización se efectuó una caracterización morfológica‚ química y térmica; se utilizaron diferentes tinciones para identificar las estructuras donde se encontraban la celulosa‚ lignina‚ lípidos y almidón. Luego se determinó el contenido de extraíbles en cloroformo-metanol‚ la celulosa‚ la hemicelulosa y cenizas por el método de Van Soest y lignina por Klason. El análisis térmico se hizo por un análisis TGA – Termogravimétrico y DSC – Calorimetría Diferencial de Barrido. Se encontró que la cáscara de banano tuvo un 11.91% de humedad residual‚ 23.03% de hemicelulosa‚ 23.02% de celulosa‚ 29.87% de lignina y 0.78% de cenizas‚ además de almidón observado por tinción con lugol. El contenido de holocelulosa (hemicelulosa y celulosa) cercano al 46.05% la hace apta para la elaboración de papel y el tener una humedad menor al 20% y un contenido bajo de cenizas‚ la estima útil para cualquier aplicación térmica con un bajo impacto ambiental. Sin embargo‚ se evidenció que por tener un contenido de almidón cercano al 12%‚ es posible obtener de ella un bioplástico. De acuerdo con estos resultados‚ se hicieron dos estudios para obtener de este material un uso particular: un biopapel y un bio-plástico. Con el primero no se logró un producto con una buenaresistencia mecánica‚ mientras que con el segundo se obtuvo un bio-material con resultados positivos en cuanto a durabilidad y aspecto físico. Tras la obtención de este bioproducto‚ se encuentran en curso investigaciones que pretenden la potencialización de las propiedades de resistencia mecánica mediante la mezcla de diferentes biomasas empleando la metodología desarrollada en este estudio. En el futuro se recomienda para la elaboración de un bioplastico con la metodología desarrollada en este estudio‚ mezclar diferentes biomasas con el fin de dotar al biproudcto de propiedades de resistencia mecánica más elevadas. Keywords; biomasa, cascara de banano, bioplastico, biopapel, analisis proximal. PREPARATION OF POTATO STARCH MICROFIBERS BY ELECTROWETSPINNING CARDENAS AGUAZACO, William Antonio, Universidad Pedagogica y Tecnologica de Colombia GOMEZ PACHON, Edwin Yesid, Universidad Pedagogica y Tecnologica de Colombia MUÑOZ PRIETO, Efren De jesus, Universidad Pedagogica y Tecnologica de Colombia VERA GRAZIANO, Ricardo, Universidad Nacional Autónoma de México Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering 39 ABSTRACT / RESUMEN Starch is one of the most abundant biopolymer in nature‚ being used primarily as a thickener in the food industry. This is found in greater amounts in the potato tubers‚ which is one of the largest food production in the region of Boyaca‚ making it a viable source of starch. The main objective of this study is the preparation and characterization of micro and / or nanofiber dissolved in dimethylsulfoxide native starch by wet electrospinning technique. Device parameters that were changed for each treatment were: the amount of potential applied to the solution‚ the distance between the needle and the collector‚ the rate of injection of the solution. The potato starch concentration in the solution was also modified in order to determine the physical and chemical properties of the membranes with microfibers potato starch properties. Through the application of scanning electron microscopy (SEM)‚ infrared Fourier transform spectroscopy (FTIR)‚ thermogravimetric analysis (TGA)‚ X-ray diffraction (XRD) and differential scanning calorimetry (DSC) morphology was analyzed‚ diameter‚ porosity‚ thermal properties and characterization of functional groups of the fibers‚ in order to determine their structural properties and thus define the range of application. In conclusion microfibers they were obtained with diameters between 0.1 and 1.5 microns‚ a degradation temperature of 304 ° C‚ indicating that fibers are available with diameters of small scale‚ with good thermal properties. This study will enable the implementation of the microfibers in obtaining bioempaques for food products. Keywords; Electro wet spinning, starch, biopackings, characterization EFECT OF BOLT PRETENSION ON THE FAILURE BEHAVIOR OF DOUBLE SHEAR BOLTED CONNECTIONS: A NUMERICAL AND EXPERIMENTAL STUDY GUTIÉRREZ LEÓN, Yulieth Fernanda, Universidad Santo Tomas CAMACHO LOPEZ, Carlos Julio, Universidad Santo Tomas Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN Steel tension members are the most efficient element for structural design. There are several types of connections between tension members‚ and one of them is the double shear bolted connection. Design specifications and codes for steel structures like ANSI/AISC 360-10‚ Eurocode 3‚ AS/NZS 4600:2005 and NSR10 includes equations for different strength limit states associated with the failure modes of bolted connections. One of the most important failure modes for double shear bolted connection is the block shear‚ which is a combination of tensile rupture and shear yielding of the tension member. Researchers over the world have used analytical‚ experimental and numerical techniques for analyzing the failure behavior of bolted connections‚ and their results demonstrate that code equations may lead to errors due to their conservative perspective. However‚ the effect of bolt pretension has not been reported much‚ thus this work presents a numerical and experimental study about the effect of bolt pretension on the failure behavior of double shear bolted connections. We have considered A36 HR steel sheets with 6.35 mm of thickness as tension members and we have combined connections of one‚ two and three row of bolts with three values of bolt pretension. Tension tests were performed on a universal testing machine and their results were used to calibrate a 3D finite element model developed with ANSYS. We have used the bolt pretension‚ contact and plasticity capabilities. Keywords; bolt pretensión, double shear bolted connection, finite element modeling. DISEÑO Y CONSTRUCCION DE UN VEHICULO DE TRACCION MECANICA (VTM)‚ PARA II GRAN PREMIO DE AUTOMOVILISMO DE BUCARAMANGA RIOS GOMEZ, Maryith Lizeth, unidades tecnológicas de santander SUAREZ CABALLERO, Juan Sebastian, Unidades Tecnologicas de Santander CUEVAS, Miguel Angel, Unidades Tecnologicas de Santander FIGUEROA MUÑOZ, Sergio Nicolas, Unidades Tecnologicas de Santander MERCHAN RODRIGUEZ, Elkin Mauricio, Unidades Tecnologicas de Santander 40 MARADEY LAZARO, Jessica Gissella, Unidades Tecnologicas de Santander LAGUADO VILLAMIZAR, Luis Alberto, Unidades Tecnologicas de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN El diseño‚ modelamiento CAD y construcción de un vehículo de tracción mecánica (VTM) constituye un importante reto de ingeniería en la cual se pretende obtener un producto competitivo‚ versátil‚ innovador‚ económico‚ confiable y seguro‚ mediante la aplicación de una metodología de diseño básica que integre cada una de las fases permitiendo la prevención y corrección de posibles fallas oportunamente‚ la estabilidad y buena respuesta del vehículo‚ mitigar puntos críticos y selección de un factor de seguridad adecuado para los componentes y/o sistemas del vehículo. Keywords; Buggy, Chasis, Diseño Automotriz, Vehiculo, VTM. ANÁLISIS DE MECÁNICO Y MICROESTRUCTURAL DEL MATERIAL DE UN MARCO DE BICICLETA DE BMX ZULETA GIL, Alejandro Alberto, Universidad Pontificia Bolivariana VALENCIA ESCOBAR, Andres Hernando, Universidad Pontificia Bolivariana RODRÍGUEZ ÁLVAREZ, Carlos, HA Bicicletas ZUELTA GIL, Alejandro Alberto, Universidad Pontificia Bolivariana VALENCIA ESCOBAR, Andres Hernando, Universidad Pontificia Bolivariana RODRÍGUEZ ÁLVAREZ, Carlos, HA Bicicletas Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN Los marcos de bicicletas fabricadas con tubería de aleación de aluminio generalmente emplean geometrías hidroformadas ya que con ellas se alcanza un mejor comportamiento estructural y a su vez‚ una mejor apariencia visual. Comúnmente‚ cada uno de los tubos presenta secciones transversales variables y diferentes entre un tubo y otro. Además‚ en ocasiones los tubos tienen variaciones de espesor (dobble butted). Es claro también que la unión soldada de los tubos genera zonas en las cuales las propiedades mecánicas pueden verse afectadas‚ razón por la cual‚ los marcos ya armados se someten a un tratamiento térmico que tiene como fin estabilizar las propiedades mecánicas del material en todas las zonas del marco. Existe información científica relacionada con las propiedades mecánicas de los marcos de bicicletas‚ sin embargo‚ esta información está enfocada sobre todo en las bicicletas de ruta y las bicicletas de montaña‚ dado que son las que mayor volumen de venta presentan. El Bicycle Motocross (BMX) es un tipo de competencia ciclista que usa bicicletas completamente diferentes a las de ruta y montaña‚ y que día a día gana adeptos en todo el mundo‚ incluyendo Colombia‚ toda vez que la campeona olímpica y mundial y uno de los medallistas olímpicos son colombianos. Esta situación generó en el fabricante de los marcos de estas bicicletas (Bicicletas GW) tuviera la necesidad de mejorarlos estructuralmente. Los marcos de bicicletas de BMX se presentan como los menos estudiados científicamente dentro del conjunto de bicicletas usadas por las diferentes disciplinas ciclistas. Además‚ son los marcos que podrían estar sometidos a un estado de cargas más complejo‚ debido a las condiciones de competencia. Dado lo anterior‚ es imprescindible que estos marcos presenten un nivel alto de homogeneidad en las propiedades mecánicas de cada una de sus partes. Este trabajo tiene como objetivo identificar el nivel de homogeneidad en las propiedades mecánicas del marco de la bicicleta de BMX con la que corre el equipo nacional de Colombia. Se busca con esto complementar la caracterización estructural de este marco con miras a su mejoramiento funcional. Metodológicamente se trabajó con ocho zonas de análisis tomadas de cada uno de los tubos que componen el marco. Para esto se realizó la caracterización química mediante espectroscopia de emisión óptica‚ análisis 41 micrográfico en distintas direcciones‚ ensayos de microdureza y ensayos de tracción uniaxial. Se identificó que el material de cada una de las muestras era el mismo‚ aleación de aluminio 6061 con un temple 6. Sin embargo‚ se encontraron diferencias apreciables entre los tamaños de grano de las muestras analizadas posiblemente debido a los procesos de deformación generados por el procesamiento del material. A pesar de esto los valores de microdureza y de resistencia mecánica presentan coherencia entre ellos y están asociados al tipo de material identificado. Como complemento a lo descrito se desarrolló de manera paralela un proceso de validación estructural del marco completo como estructura integral‚ teniendo especial interés en el comportamiento de cada uno de los tubos tanto desde el concepto de rigidez (deflexiones) como desde el concepto de resistencia (esfuerzos). Keywords; Bicicleta BMX, Caracterización microestructural, Diseño de bicicletas. CARACTERIZACIÓN ESTRUCTURAL DE MARCOS DE BICICLETAS PARA BMX VALENCIA ESCOBAR, Andrés Hernando, Universidad Pontificia Bolivariana ZULETA GIL, Alejandro Alberto, Universidad Pontificia Bolivariana RODRÍGUEZ ÁLVAREZ, Carlos Alberto, HA Bicicletas Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Materials science and engineering ABSTRACT / RESUMEN Los marcos de bicicletas usados para las principales prácticas deportivas profesionales ciclistas responden geométricamente al modelo de doble triángulo o de diamante. Esta forma ha estado presente desde finales del siglo XIX y sigue siendo la opción más eficiente para la configuración de esta estructura. Los altos estándares de funcionalidad que exigen estos deportes obligan a que los fabricantes de bicicletas inviertan continuamente en el mejoramiento estructural del marco toda vez que es en él en donde reside el éxito de la transmisión de potencia de las piernas del ciclista hacia las llantas. Esto ha generado que se desarrollen protocolos de estandarización ligados a normas internacionales como las ASTM‚ ISO y DIN‚ entre otras‚ que regulen las condiciones mínimas que un marco debe atender para asuntos de seguridad asociados a resistencia estática‚ rigidez y fatiga. Estas normas existen específicamente para las bicicletas de ruta y de montaña‚ pero no para las bicicletas de BMX. Esta falencia en la normalización hace que para el análisis de un marco de BMX se requiera de la adaptación de protocolos sugeridos para otros tipos de marcos‚ lo que dificulta enormemente la comparación entre diferentes referencias. En Colombia se ha visto un aumento significativo del uso de las bicicletas de BMX‚ impulsado por los éxitos internacionales que han alcanzado atletas como Mariana Pajón y Carlos Mario Oquendo. Lo anterior ha hecho que el fabricante del marco de las bicicletas (Bicicletas GW) en las que corren estos deportistas vea en su mejoramiento estructural una oportunidad de investigación y desarrollo. El estado de carga al que se somete un marco de BMX es particular y claramente diferenciado de otras prácticas ciclistas. La corta duración de las competiciones‚ la cadencia y potencia del pedaleo‚ la postura del ciclista y las condiciones del terreno sobre el que se corre‚ generan que estos marcos estén bajo condiciones funcionales complejas y en la mayoría de los casos variables. Existen muy pocos estudios que den cuenta de análisis estructurales para este tipo de sistemas y dentro de lo reportado en la literatura‚ no se encuentra un estudio comparativo de lo que sucede con marcos de varias marcas cuando se someten a los mismos estados de esfuerzos y deformaciones. Este trabajo tiene como fin mostrar el protocolo experimental propuesto para la validación estructural de un marco de bicicleta profesional para BMX en función de su comparación con respecto a marcos similares. Este protocolo propone atender la caracterización estructural en dos niveles de jerarquía funcional de manera que pueda estudiarse lo que pasa con cada uno de los elementos individuales que componen la estructura‚ tubos‚ y también el comportamiento global del sistema‚ marco completo‚ ante la misma condición de carga. Combina la medición de los desplazamientos reales de los tubos con la medición de las deformaciones unitarias‚ de manera que pueda hacerse una relación entre el comportamiento mecánico del material y el de la forma local y global. La implementación del protocolo de caracterización permitió reconocer que el banco de pruebas construido para este fin presentó suficiente precisión y repetibilidad en las mediciones. En la muestra estudiada no se identificó un marco ideal‚ es decir‚ un marco que fuera el que mejor desempeño estructural presentara en todos los casos de carga. También se identificó que el comportamiento mecánico de los marcos era anisotrópico y estaba relacionado con la geometría de la sección transversal de los tubos y de la disposición de los tubos en el espacio. 42 Keywords; Bicicleta de BMX, Análisis Estructural, Caracterización Estructural, Diseño de Bicicletas. DESARROLLO DE UN SOFTWARE MULTIPLATAFORMA PARA LA SIMULACIÓN DE CICLOS DE POTENCIA Y REFRIGERACIÓN. CÓRDOBA, Edwin, Universidad Pontificia Bolivariana REYES, Miguel, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN Una pequeña mejora en las eficiencias térmicas de los ciclos de potencia trae consigo enormes ahorros económicos en la obtención de la energía eléctrica‚ por tal motivo contar con una herramienta para la simulación de ciclos de potencia permite modelar los cambios óptimos de un ciclo de potencia para obtener un mejor rendimiento. Existe también un auge grande en investigación de Ciclos Rankine Orgánicos (ORC)‚ que tiene por objeto obtener energía eléctrica a baja potencia por medio de la cogeneración‚ en el que el fluido de trabajo generalmente es un refrigerante. Poder contar con una herramienta para diseño de los elementos de un ciclo ORC y la selección del fluido de trabajo sería de gran utilidad‚ debido a que las fuentes de calor por cogeneración son muy diversas y en cada caso sería un diseño a la medida. En el presente trabajo se expone el desarrollo de un software multiplataforma para la simulación de ciclos de potencia y refrigeración ‚ el cual fue implementado en el lenguaje C++ e incluye una interfaz gráfica la cual fue desarrollada usando el ambiente multiplataforma Qt‚ y funciona en los sistemas operativos Windows y Linux. La herramienta permite diseñar ciclos de potencia a la medida‚ seleccionar el tipo de fluido (las propiedades termodinámicas son calculadas por medio de la biblioteca CoolProp)‚ calcular la eficiencia de la planta‚ determinar las fracciones de flujo en cada ramificación y finalmente genera un reporte total muy didáctico en formato pdf por medio de la herramienta LaTeX. Keywords; Simulación, Plantas térmicas, Refrigeración, ORC, Estado estacionario. ESTUDIO DEL EFECTO DE LA ADICIÓN DE HIDRÓGENO EN LAS PROPIEDADES DE COMBUSTION DE BIOGAS EN SISTEMAS DE PREMEZCLA ATMOSFÉRICOS MAYORGA PICO, Andrés Iván, Universidad Autónoma de Bucaramanga LÓPEZ OSORIO, Diego Alexander, Universidad Autónoma de Bucaramanga DÍAZ GONZÁLEZ, Carlos Alirio, Universidad Autónoma de Bucaramanga PACHECO SANDOVAL, Leonardo Esteban, Universidad Autónoma de Bucaramanga Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN En el presente trabajo se busca estudiar el efecto de la adición de hidrógeno en la combustión de premezcla de biogás en porcentajes controlados de 5%‚ 10% y 15%‚ en las propiedades de combustión de este último. Se determinaron las propiedades de combustión para un biogás simulado (60% CH4‚ 40% CO2) y posteriormente se determinaron para las mezclas biogás-hidrógeno con porcentajes de adición de hidrógeno de 5% (57% CH4‚ 38% CO2‚ 5% H2)‚ 10% (54% CH4‚ 36% CO2‚ 10% H2)‚ y 15% (51% CH4‚ 34% CO2‚ 15% H2) respectivamente. Las propiedades estudiadas fueron las relacionadas con el volumen y Masa de Aire requeridos‚ Volumen y Masa de Humos Secos y Húmedos‚ el Poder Calorífico 43 Inferior (PCI) y Superior (PCS) y los Límites de Inflamabilidad Inferior (LII) y Superior (LSI). Los resultados obtenidos muestran que la adición de hidrógeno en la combustión de biogás permite obtener propiedades de combustión cercanas a las del gas natural o GLP‚ amplía el rango de los límites de inflamabilidad y aumenta el poder calorífico de la mezcla combustible‚ permitiendo una mayor intercambiabilidad entre biogás y gas natural o GLP en sistemas de combustión de combustibles gaseosos debido al aumento del índice de Wobbe‚ parámetro utilizado para determinar la intercambiabilidad de combustible gaseosos. Igualmente‚ mediante la utilización del software de simulación de cinética química CHEMKIN 2.0 y su rutina PREMIX‚ se evaluó la velocidad de deflagración laminar de las mezclas estudiadas y los perfiles de temperatura para determinar la estructura de llamas de las mezclas bajo mecanismos cinéticos reducidos y completos (GRIMECH 2.11 y 3.0)‚ parametrizados de acuerdo a diferentes factores de aireación. Es importante aclarar que este trabajo hace parte de un proyecto de investigación asociado al Grupo GIRES de la UNAB‚ comprendido por la simulación y las pruebas experimentales mediante el montaje del quemador atmosférico de premezcla para la comparación de resultados teóricos y experimentales. Finalmente‚ este proyecto de investigación hace parte de la primera de tres fases de un proyecto que abarca las etapas siguientes de obtención del hidrógeno a partir del mismo biogás‚ su aplicación en hornos industriales y la etapa final de aplicación en motores de combustión interna alternativos. Keywords; Combustión de Premezcla, Biogás, Hidrógeno, Propiedades de Combustión CRITERIOS PARA DEFINIR EL ESTADO DE CARGA DE LAS BATERÍAS DE UN SISTEMA SOLAR FOTOVOLTAICO RAMÍREZ VÉLEZ, Andrés Felipe, Universidad Autónoma de Occidente LUNA RODRIGUEZ, Juan Manuel, Universidad Autónoma de Occidente LÓPEZ CASTRILLÓN, Yuri Ulianov, Universidad Autónoma de Occidente Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN El desarrollo exponencial creciente de las energías renovables a nivel mundial‚ hace necesario que se reduzca la incertidumbre de la generación eléctrica‚ debida a la variabilidad del recurso renovable. Para evitarlo‚ se selecciona adecuadamente el sistema de almacenamiento de energía‚ usados para generación distribuida (GD) o Microredes‚ Vehículos eléctricos‚ redes inteligentes‚ o sistemas híbridos en zonas aisladas. Entre ellos‚ el banco de baterías se ha desarrollado como la tecnología más comercial‚ flexible y modular para suplir la energía en horarios o en tiempos de baja o nula producción de energía y mantener el servicio eléctrico a la carga. Sin embargo‚ una ausencia de electricidad en sistemas con almacenamiento‚ puede ser el resultado de un desacertado cálculo del tamaño óptimo del banco de baterías o imprecisión en el diseño de su nivel ó estado de carga (State of Charge: SOC). El SOC‚ corresponde al nivel de carga de una batería‚ expresado como un porcentaje de su capacidad total. Los controladores ó cargadores /inversores donde se conectan baterías‚ algunas veces no monitorean o controlan el estado de carga‚ permitiendo que las baterías se descarguen completamente. Como solución‚ investigaciones recientes presentan estrategias de gestión de carga y/o control para el óptimo uso de energía renovable en sistemas híbridos con banco de baterías‚ así como algoritmos de programación horaria que optimicen su comportamiento. En este artículo‚ se propone una metodología alterna que permita definir el estado de carga del banco de baterías para diversos escenarios de desempeño de un sistema solar fotovoltaico aislado considerando la programación horaria de la carga. El método se ha validado en sistemas solares fotovoltaicos aislados con simulaciones en herramientas computacionales para hacerlo más preciso. Keywords; Energías renovables, Baterías, Estado de carga, Metodología, Sistema solar APROXIMACIÓN AL DISEÑO DE UN SISTEMA DE EXTRACCIÓN Y PURIFICACIÓN DE AGUA A BAJO COSTO‚ UTILIZANDO ENERGÍA SOLAR CASO: LA GUAJIRA GOMEZ ALVAREZ, Yesenia, Universidad Autónoma de Occidente- Cali. GARCIA LOPEZ, Juan Pablo, Universidad Autonoma de Occidente 44 Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN La Guajira colombiana‚ con una población indígena Wayuú aproximada de 150.000 personas‚ son el grupo de indígenas más numeroso en Colombia. Ese departamento se caracteriza por ser una zona desértica‚ modificada por la brisa marina y los vientos alisios del noreste‚ que soplan durante la mayor parte del año‚ con un gran potencial energético solar y eólico. Actualmente‚ los indígenas wayuu están viviendo en condiciones precarias de pobreza por factores políticos‚ económicos y ambientales. Desde hace varios años se ha observado el deterioro en la calidad de vida de los indígenas de la región mostrándose altos índices de mortalidad en la población infantil que es la más afectada. Los niveles de desnutrición de las familias y la falta de agua potable en la comunidad‚ ha llevado a desarrollar un proyecto con un sistema solar fotovoltaico para purificar agua de pozo como una alternativa tecnológica. Conscientes de la problemática y con el ánimo de aplicar sus conocimientos‚ el Semillero de Investigación de Energías Renovables‚ realiza un viaje-diagnostico en la zona con el objetivo de diseñar e instalar en una ranchería‚ un sistema de bombeo de agua potable que utilice energía solar fotovoltaica‚ extrayendo agua de pozo para su desalinación y purificación. Las tecnologías de desalinación mejoran la calidad del agua‚ mejorando además la calidad de vida y el nivel económico de los habitantes. Otra opción considerada es la utilización de agua de mar‚ pero está comprobado que es la tecnología a escala comercial más costosa para producir agua potable con altos costos energéticos. Se plantea el diseño de un prototipo para suministrar 20 litros de agua potable a una ranchería por día‚ para que suplan sus necesidades básicas. El proceso de desalinización comienza cuando el agua salubre baja por gravedad al tanque de almacenamiento e ingresa a un calentador solar que se encarga de elevar la temperatura a 100°C‚ para evaporación y posterior condensación en un recipiente de vidrio con el techo inclinado para facilitar la recolección del agua condensada. Por último‚ el agua condensada se desliza por las superficies del desalinizador hacia los recolectores externos donde el usuario puede extraer agua potable. Pruebas preliminares del prototipo‚ considerando material‚ base y cantidad de agua a temperatura ambiente‚ resulta una condensación de 20ml utilizando 300ml como recurso inicial por día con radiación solar promedio de 4 kWh/m2. Con el proyecto se espera mejorar la calidad de vida de una población aislada‚ garantizando una fuente pequeña pero continúa de agua potable con bajo costo de implementación y fácil mantenimiento. Keywords; Tecnologico, Solar fotovoltaico, Desalinizador, Agua potable, Energías renovables DESIGN AND IMPLEMENTATION OF A 2K FACTORIAL EXPERIMENT TO EVALUATE THE INFLUENCE OF FACTORS ON GRIPV PERFORMANCE CONSIDERING WARM-TROPICAL CLIMATE EXPÓSITO CÁCERES, Carlos Andrés, Universidad Industrial de Santander OSMA PINTO, German Alfonso, Universidad Industrial de Santander GALVIS NEIRA, Diego Andres, Universidad Industrial de Santander FLOREZ REYES, Julian Oswaldo, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN The integration of photovoltaic systems with green roofs has demonstrated mutual benefits for temperate places; these systems are called green roof integrated photovoltaics - GRIPV. PV panels produce shading on green roof‚ which reduces the thermal stress of the vegetation. On the other hand‚ vegetation mitigates the operating temperature of PV panels‚ hence PV efficiency loss is reduced by thermal effect. Although‚ some studies describe this interaction‚ the influence of the factors is not clear. For that reason‚ this paper presents in detail the design and implementation of a 2k factorial experiment for evaluating four factors on GRIPV systems for warm-tropical climate. The factors are height installation (25cm and 75cm)‚ type of roof (vegetated and black)‚ wind speed (0 m/s and 1 m/s) and irrigation (with and with no). The PV systems is 45 formed by 3 PV panels of 250 W with 3 micro-inverter‚ which are installed on the green roof of the Electrical Engineering Building in Industrial University of Santander (Colombia). In addition‚ a monitoring system is included for gathering data of several variables‚ such as solar radiation (pyranometers)‚ electrical variables (DC meters and AC meters)‚ temperature (thermocouples)‚ conduction heat transfer (heat flux sensor)‚ wind speed (anemometer); these devices are linked to dataloggers. Keywords; GRIPV, Pyranometers, Dataloggers, Anemometer IDENTIFICACIÓN DE EMISIONES POR PROCESOS DE TRANSFORMACIÓN EN MATERIA DE HUELLA HIDRICA PARA EL MODELO DE PROSPECTIVA ENERGETICA LEAP GUTIERREZ ANGULO, Fabian, Universidad Pontificia Bolivariana ARENAS, Carlos, Universidad Pontificia Bolivariana VEGA, Fabian, Universidad Pontificia Bolivariana CORREA, Sandra Natalia, Universidad Pontificia Bolivariana ACEROS, Cesar A, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN En el 2005 se realizó estudios en la ciudad de Bogotá‚ los cuales reflejaron una aproximación de los tipos de contaminantes emitidos a la atmósfera por las fuentes móviles. Este inventario de emisiones fue actualizado en el año 2009‚ junto con el grupo de sostenibilidad urbana y regional (SUR) de la Universidad de los Andes. Los estudios incluyeron fuentes móviles para todos los tipos de combustible‚ sin embargo‚ en el presente documento‚ se analizan principalmente las emisiones generadas por los vehículos a gasolina‚ con el fin de establecer variables representativas y una base de datos apropiada sobre emisiones de la gasolina en Colombia‚ las cuales puedan formar parte del modelo de LEAP creado por el grupo de Semillero en Prospectiva Energética de Colombia al 2050 de Ecopetrol. Keywords; Fuentes móviles, Gasolina, Contaminantes atmosféricos, Modelo LEAP LMI CONTROL OF A COUPLED-INDUCTOR BUCK–BOOST DC–DC CONVERTER TORRES PINZÓN, Carlos Andrés, Universidad Santo Tomás NAVARRETE GÓMEZ, Jhon Erick, Universidad Santo Tomás RAMÍREZ MURILLO, Harrynson, Universidad Antonio Nariño RESTREPO PATIÑO, Carlos Alberto, Universidad Federico Santa María de Chile Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN 46 This paper presents an analytical study of an output voltage-mode control based on a linear matrix inequalities (LMI) for a Coupled-Inductor buck-boost converter. The LMI control technique makes better the dynamic response of this converter in comparison with previous research works‚ where its currents has been regulated using a classical analogue PI controller with an additional pole. The main features of the selected converter are its voltage step-up and step-down properties‚ high efficiency‚ wide bandwidth and low input and output current ripples. All of these converter’s properties allows it to be used as a modular converter capable of being positioned at any converter locations in hybrid systems‚ which are formed by varying-voltage-sources‚ current-controlled dc-dc converters and auxiliary storage devices such as batteries or capacitors. The designed state-feedback controller has‚ among others‚ the following aims: load disturbance rejection‚ pole placement constraints‚ control effort limitation‚ and decay rate and bandwidth improvement. The use of state-space averaging (SSA) method allows to describe LMI constraints which guarantees robustly a certain disturbance rejection level‚ close loop pole region and control signal bound. The theoretical analyses have been simulated by means of Matlab and PSIM on an 800-W coupled-inductor buck-boost dc-dc switching converter. Keywords; DC-DC Converters, LMI, Coupled-Inductor Buck–Boost DC–DC Converter SMART GRIDS AND THEIR APPLICABILITY FOR THE DEVELOPMENT OF THE ELECTRICITY SECTOR FOR COLOMBIA IN THE YEAR 2050 ACEROS MORENO, Cesar Augusto, Universidad Pontificia Bolivariana VIOLA VILLAMIZAR, Jario Bernardo, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN A sustainable energy scheme of a country can be implemented using smart grid technology. Therefore‚ this paper proposes the development of a prospective analysis of smart grids as a tool to ensure energetic security in Colombia in 2050. Using LEAP software‚ a base scenario for Colombian energy demand has developed according to current policies‚ with a time horizon from 2012 to 2050. The energy analysis takes in account three scenarios‚ taking into account the impact of cogeneration in the residential and industrial sector using renewable energy and the power quality indicators. The results show that the implementation of Smart Grids generate energy savings and increasing the coverage of the national electricity system‚ ensuring energetic security of the country by 2050. Keywords; Smart Grid, LEAP, Prospective Analysis, Cogeneration, Energy Security EVALUATION OF EOLIC AND SOLAR POTENTIAL IN THE DEPARTMENT OF SANTANDER JAIMES SAAVEDRA, Cristian Fabian, Universidad Autonoma de Bucaramanga MUÑOZ, Yecid, Universidad Autonoma de Bucaramanga CACERES MALDONADO, Daniel, Universidad Autonoma de Bucaramanga OSPINO CASTRO, Adalberto, Universidad de la Costa Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids 47 ABSTRACT / RESUMEN Renewable energy is a type of clean energy which can contaminate up to 80% less than conventional energy. This paper presents the evaluation of the solar and wind potential of the department of Santander‚ Colombia. The main objective is to find the points of greatest wind and solar potential within the department for the implementation of distributed generation systems‚ based on wind turbines and photovoltaic systems‚ or hybrid systems that combine both technologies. This evaluation was made using the databases of NASA‚ METEORONORM and IRENA. The results of this research identified the points of greatest wind and solar potential within Santander. Also presents a socio-economic analysis of the point identified inside the department to determine whether it is possible the use of renewable energies in these locations. The findings of this research will be the starting point for the implementation of renewable energies in Colombia. Keywords; Eolic, Solar, Potencial ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA DEL COMBUSTIBLE DIÉSEL Y SU IMPACTO AMBIENTAL COMO ENERGETICO PABA RUEDA, Andrea juliana, Universidad Pontificia Bolivariana LEAL, Clara, Universidad Pontificia Bolivariana SAAVEDRA, Gabriela, Universidad Pontificia Bolivariana CORREA, Sandra Natalia, Universidad Pontificia Bolivariana ACEROS, Cesar A, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN El presente artículo hace parte de la investigación realizada por el Semillero en Prospectiva Energética de Colombia.. En el trabajo se identificaron las etapas del ciclo de vida del diésel‚ y se realiza el análisis cuantitativo de los impactos ambientales en aire‚ suelo y agua‚ que ocurren en este ciclo de vida. En los resultados se encuentra que en el proceso de combustion de diésel para conversión en fuerza motriz o para procesos térmicos‚ genera altos índices de gases contaminantes que son liberados a la atmosfera‚ entre ellos se encuentran: CO‚ NOx‚ SOx‚ CH y material particulado (PM). Adicionalmente se debe tener en cuenta los posibles impactos al suelo y agua generados por derrames durante su transporte‚ asi como impactos secundarios generados durante la distribución del hidrocarburo. Adicional a este efecto borde‚ están las emisiones de gases de efecto invernadero. Entre el ciclo de vida esta la generacion de impactos ambientales en los procesos de: Destilación primaria y al vacío; Tanques de almacenamiento de crudo y productos; Separación de aceites e hidrocarburos. Si el consumo de Diésel continua aumentando‚ como hasta se reportan los datos para el 2005 en Colombia es de 125.871 TJ‚ esto libera en concentraciones de CO2 un 9.267 Gg CO2 eq‚ se deben buscar alternativas como fuente energetica de bajo impacto ambiental. Keywords; Diesel, ciclo de vida, energético, impacto ambiental ANALYSIS OF A SOLAR THERMAL PHOTOVOLTAIC HYBRID COLLECTOR PROTOTYPE REY BENAVIDES, Daniela Juliana, Universidad Industrial de Santader CONTRERAS GARCÍA, Sergio Ramón, Universidad Industrial de Santander JARAMILLO IBARRA, Julián Ernesto, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO 48 Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN The sun is the most important source of energy for the earth‚ nowadays the energy demand is growing even more and renewable energies like solar energy are taking interest in mankind life. Furthermore a fact of relevance is the available space to install every solar energy device. Sometimes the space is a limitation when solar thermal and photovoltaic energy is needed at the same time‚ but if there is not enough space‚ the hybrid systems become part in engineering in order to solve this problem. This work shows an research of one kind of hybrid systems‚ the solar thermal photovoltaic hybrid collectors‚ some design concepts‚ emphasizing on the tube and sheet hybrid solar collector‚ the mathematical model that allows its design and simulation‚ the materials it is made of‚ the construction process of a solar thermal photovoltaic hybrid collector prototype‚ the components of the thermal part as the water storage tank and the photovoltaic part that allows the electrical feeding to the circulation pump‚ including the respective selection based on the operation requirements or conditions. A mathematical model is developed. It allows analyzing the performance of the solar thermal photovoltaic hybrid collector. Then a comparison made between the theoretical model and the results of the tests made with the constructed prototype is shown. The difference between the theory and reality is calculated. Based on the results‚ the main characteristic of a solar thermal photovoltaic hybrid collector is proved: less efficiency but more energy production than the same collecting area partially separated in a photovoltaic module and a solar thermal collector. Keywords; SOLAR THERMAL, PHOTOVOLTAIC, HYBRYD, COLLECTOR, COMBI-PANEL ADAPTACIÓN MECÁNICA DE UN MOTOR DE COMBUSTIÓN INTERNA DE GASOLINA A BIOGAS PARA APLICACIÓN EN MÁQUINA PICAENSILADORA. PATIÑO MOLINA, Franklin Julian, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN Los combustibles más usados en los motores de combustión interna son la gasolina y el Diésel. Estos son una mezcla de hidrocarburos provenientes del petróleo. Sin embargo‚ debido al incremento de sus precios y al impacto ambiental que implica su extracción‚ refinamiento y uso‚ han tomado fuerza otro tipo de combustibles conocidos como alternativos siendo uno de ellos el biogás. El biogás se genera a partir de la descomposición anaerobia de residuos orgánicos‚ estiércoles‚ residuos de alimentos‚ residuos de poda entre otros y es una mezcla se gases‚ rica en metano‚ hidrocarburo con alto poder calorífico y ampliamente empleado como combustible. El biogás es una fuente de energía renovable económica‚ de baja tecnología y de fácil implementación la cual la convierte en una alternativa energética atractiva para el sector agrícola. Es por estas razones que se decide realizar la conversión de un motor de combustión interna de gasolina a biogás para acoplarse a una maquina picaensiladora. Para el desarrollo de este trabajo se requirió inicialmente del diseño y fabricación de un adaptador que permitiera funcionar el motor diseñado para gasolina con biogás. Una vez construido se realizaron pruebas pilotos usando gas natural y biogás. Con los resultados de las pruebas se realizaron modificaciones al diseño inicial del adaptador‚ las cuales permitieron el óptimo funcionamiento del motor. Una vez estas adaptaciones estuvieron listas se procedió a evaluar el sistema de transmisión entre el motor y la picapasto. Se diseñó y fabricó un mecanismo tensor de correas que permitiera vencer la inercia inicial que aportaban los elementos mecánicos de la picaensiladora. Por último se realizaron pruebas de desempeño de la maquina funcionamiento con biogás y el sistema de trasmisión diseñado las cuales se compararon con el funcionamiento a gasolina. Como resultado de estas modificaciones se obtuvo un motor de gasolina funcionando con biogás ensamblado a una maquina pica-ensiladora la cual cumple con las especificaciones requeridas de rendimiento a pesar que exista una pérdida de potencia la cual no es representativa para este proceso agrícola. Keywords; biogás, motor, agricola 49 ANALYSIS OF THE POTENTIAL OF OCEAN ENERGY AND HARNESSING TECHNOLOGIES FOR COLOMBIA SERRANO CABARCAS, Gianmarco, Universidad Autónoma de Bucaramanga PAEZ MANTILLA, Andres Felipe, Universidad Autónoma de Bucaramanga MUÑOZ, Yecid, Universidad Autónoma de Bucaramanga ACEVEDO, Cesar, Universidad Autónoma de Bucaramanga Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN Colombia is a country located strategically in the continent‚ has access to two oceans with completely different characteristics from the other and whose theoretical potential will easily allow the application of ocean energy technologies. However‚ in a more thorough look is that the reality of ocean energy is considerably more complex than what one could believe. The potential of the waves‚ one of the most developed in the world technologies; it is located in the Colombian Atlantic Ocean and has an ease of development‚ thanks to its location near large urban settlements. The tides in Colombia have the most potential use in the Pacific region with differentials of up to 4.5 m‚ however the development of large tidal barriers is ruled out by the environmental regulations and the preservation of the ecosystems of the area‚ with which a system based on tidal currents would be the only way to take advantage of this potential. Finally the gradients of temperature and osmotic gradients‚ the two less-developed technologies; they are the greatest potential of the country in regards to ocean energy. The gradient of temperatures in Colombia is such that‚ can get what commonly expected to be achieved at a depth of 1000 m‚ Colombia at depths of 600 or 700 m which significantly reduces losses by pumping and increases the profitability of projects of this nature‚ but because it is a developing technology‚ production prices still fail to compete with any other type of energy. The osmotic gradient is less developed technology of all this the mathematical complexity that represents its functioning‚ but as Colombia a country with a vast water resources already there have been studies which have demonstrated the feasibility of plants up to 3 MW‚ about rivers flowing in the Colombian Pacific. This work analyzes which is the most appropriate technology; taking into consideration ocean energy can be developed in Colombia‚ even though they will not be real projects in the near future‚ there are national entities that are beginning to consider this kind of energy for non-interconnected zones of the country. Keywords; Ocean Energy, Ocean Thermal Energy Conversion, Gradient Temperature, Osmotic Gradient, Tidal Currents DISEÑO‚ CONSTRUCCION Y EVALUACIÓN DE UN SISTEMA FORZADO DE CALENTAMIENTO DE AGUA SOLAR BAUTISTA BAYONA, Guillermo Alfonso, Universidad Pontificia Bolivariana ORTIZ SUAREZ, Ingrith Lizeth, Universidad Pontificia Bolivariana HERNANDEZ ARROYO, Emil, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN El objetivo principal de este proyecto fue diseñar‚ construir y evaluar un sistema de calentamiento de agua forzado para consumo doméstico‚ usando energía solar. Este es un sistema totalmente independiente de la red eléctrica y una característica importante es que el agua de calentamiento no se mezcla con la de consumo. El sistema recibe la radiación solar a través del colector de placa plana‚ el cual transmite el calor al agua que fluye impulsada por una bomba centrifuga 50 de 12 VDC‚ el agua circula hacia un serpentín helicoidal que se encuentra dentro del tanque de almacenamiento cuya capacidad es de 100 Litros de agua. La temperatura del tanque e regula con un controlador de tal forma que se des-energiza la bomba cuando se haya alcanzado la temperatura requerida. El rendimiento térmico o eficiencia del sistema se evaluó como una relación entre la energía térmica transferida en el tanque de almacenamiento y la energía incidente sobre la superficie del colector. Keywords; colector solar, colector de placa plana, sistema forzado, energía solar INHIBITION DURING ANAEROBIC DIGESTION OF CHICKEN MANURE MARÍN BATISTA, José Daniel, Universidad Industrial de Santander URIBE, Diego, Universidad Industrial de Santander VEGA, Maira, Universidad Industrial de Santander CASTRO, Liliana, Universidad Industrial de Santander ESCALANTE, Humberto, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN Anaerobic digestion (AD) is a biotechnological process for the treatment of organic wastes. (Wang et al. 2012). Chicken manure (CM) represents an attractive substrate for anaerobic digestion due to high available organic matter‚ mainly composed by proteins. Anaerobically proteins degrade into ammonia‚ which diffuse into microbial cells and inhibit microbial metabolism (Nui et al 2013). Both biogas production and process inhibition depend on organic load operated during digestion process (Marín-Batista et al.‚ 2015). This study evaluate process inhibition during AD of CM on both batch and continue mode. Total ammonia nitrogen (TAN) and specific methane production (SMP) were measured for different CM organic loads (17‚ 13‚ 9‚ 6 y 4 g VS/L) during 30 days of digestion‚ in order to stablish a threshold of CM contraction where the process could operate with high organic load and under threshold of ammonia inhibition. Non-competitive inhibition model was employed to determine inhibition factor. Values near to 0 correspond to batch assay completive inhibited and values near 1 to represented a batch assay free of inhibition. The result for batch assays showed that existed a lineal relation among organic load‚ TAN and SMP. Organic load of 17 g SV/L achieved the highest SMP of 0.32 m3 CH4/kg VS and TAN concentration of 2100 mg/L. Assay with the highest organic load presented low inhibition factor indicating strong inhibition potential. For the accomplishment of total inhibited system‚ a CSTR of 5 L was operated with CM organic load of 17gSV/L initially. The reactor was operated during 100 days. Total volatile fatty acid (VFA)‚ pH‚ Total alkalinity (TA)‚ TAN and SMP were measured as index. The daily biogas production rate of 0.78 L/Lday was obtained with an organic loading rate of 1 g SV/L. VFA‚ pH‚ TA‚ TAN and SMP were stable during 60 days of digestion period. The organic loading rate of 2 gVS/Lday allowed a daily biogas production of 0.96 L/Lday. After day 75th daily biogas production rate reduced to 0.3 L/Lday when TAN and VFA concentration were 3746 mg/L and 14475 mg/L much higher than TAN and VFA concentration threshold. Nevertheless‚ anaerobic digestion of chicken manure with high VS concentration is feasible to an initial organic load of 17g VS/L and organic loading rate of 1 gVS/Lday. Keywords; Biogas, Chicken manure, Anaerobic digestión, Organic load, Ammonia inhibition UPDATED REVIEW OF STANDARDS OF SUSTAINABLE BUILDINGS‚ GREEN BUILDING AND LEED STANDARD HERNÁNDEZ MORALES, Juan David, UNAB MUÑOZ MALDONADO, Yecid Alfonso, UNAB RUMBO SOLANO, Everardo, UNAB Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO 51 Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN Nowadays‚ one of the first problems around the world is global warming‚ which is causing a huge damage in our environment‚ and it’s changing the way we live. For this reason‚ humanity is taking care about the environment reducing the carbon footprint in each activity that implicates carbon consumption in a direct or indirect way. In order to give a solution for this problem‚ engineers (involving all the areas of engineering) think about how people could live in a better way‚ without polluting the environment as they are doing right now. The energy consumption plays a decisive role‚ and in this context‚ consumptions associated with buildings are considerable‚ and its reduction shows a high potential impact. This investigation tackles two important concepts which give a solution for the big problem explained before. One of the solutions are Green Buildings‚ which are buildings that does not need as much energy as current buildings. In this way‚ energy efficiency is the main goal of Green Buildings‚ and the secondary goals of this type of buildings are water efficiency‚ waste management and indoor quality. In the other hand‚ there are Sustainable Buildings‚ which are the same Green Buildings‚ but these focuses in three main aspects; environment‚ society and economy. Nowadays‚ there are organizations which focus on categorizing Green and Sustainable Buildings‚ like BREEAM‚ LEED‚ CASBEE and Green Globes among others. This investigation has shown that around the world‚ the organization that has been better known is LEED. So‚ the LEED standard has been modify recently and approved (2013)‚ and will be implemented in October 2016. This study shows how LEED will work in the future qualifying the performance of buildings. Keywords; Sustainable, Green building, LEED, Energy efficiency BUILDING ENERGY ANALYSIS OF ELECTRICAL ENGINEERING BUILDING FROM DESIGNBUILDER TOOL: CALIBRATION AND SIMULATIONS CÁRDENAS RANGEL, Jorge Luis, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN This research shows the energy analysis of the Electrical Engineering Building‚ located on the main campus of the Industrial University of Santander in Bucaramanga – Colombia; this building is a pilot on the inclusion of energy – saving strategies such as solar pipes‚ green roof‚ and others. Energy analysis was performed through the virtual model of the building in the energy simulation tool called DesignBuilder. Measurements of air temperature‚ relative humidity‚ air velocity‚ Daylighting and energy consumption‚ which were made in a number of critical areas defined considering thermal load criteria and energy consumption criteria. Differences below 5% were found in comparison between measured and simulated values of the variables considered in the calibration process. The simulations results show that the average indoor temperature in the critical areas of the building was 27°C; relative humidity had a value of 70% per year. The greatest discomfort conditions were found in the area of the greatest concentration of people‚ which has an average annual temperature of 30°C. The energy consumption of the building was 69 283.43 kWh per year. In analyzing the effects of solar pipes on the indoor environment was found that these increases on average by 33% the levels of natural light into the areas located on the upper floors of the building‚ considering an average day with sky conditions partly cloudy. In the case of the green roof‚ the results showed that this causes a reduction of nearly 31% of the internal heat gains through the roof‚ as well as a decrease in energy consumption related to air conditioning of 5% for some areas on the fourth and fifth floor. Keywords; Building Energy Simulation, Energy performance, Tropical weather 52 MEDICIÓN DE LAS EMISIONES DE NOX EN EL PROCESO DE COMBUSTIÓN DE MEZCLAS DE CARBÓN Y CASCARILLA DE ARROZ SUAREZ COLLAZOS, Laura Juliana, Universidad de los Andes URIBE MENENDEZ, Felipe, Universidad de los Andes GORDILLO ARIZA, Gerardo, Universidad de los Andes Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN La generación de energía es uno de los mayores problemas a los que se enfrenta la humanidad hoy en día debido al constante aumento de la demanda mundial. Actualmente‚ existen diversos métodos de generación de energía‚ por ejemplo la combustión de carbón en centrales termoeléctricas para la generación en energía eléctrica. Una forma de reducir los gases contaminantes producto de estos procesos es la adición de biomasa a través de procesos de co-combustión directa‚ pues ésta tiene menores contenidos de nitrógeno y azufre que el carbón‚ y generan procesos catalíticos los cuales reducen la cantidad de elementos que se oxidan en gases tóxicos (NOx y SOx). La cascarilla de arroz es un residuo de la agricultura considerada de gran importancia en procesos de tecnológicos para la producción de energía en Colombia; sus características hacen de ésta una fuente confiable para la disminución de gases de efecto invernadero. Este artículo presenta un estudio del potencial de la cascarilla de arroz como materia prima para la reducción de las emisiones de NOx en procesos de combustión de carbón a través de procesos de co-combustión directa (co-firing). Parámetros como la tasa de alimentación de biomasa‚ los perfiles de temperatura dentro de la cámara de combustión y el porcentaje de mezcla de cascarilla de arroz – carbón fueron estudiados y su efecto en la producción de emisiones de NOx durante el proceso de combustión son discutidos. El carbón y cascarilla de arroz se caracterizaron termoquímicamente por medio del análisis próximo y último y‚ además‚ el tamaño de partícula de la biomasa y el combustible tradicional se redujo con el fin de asegurar una combustión adecuada‚ establecer los parámetros de experimentación (cantidad de aire‚ alimentación de biomasa‚ etc.) y analizar los resultados obtenidos. A partir de los resultados del análisis próximo y último se obtuvo fórmula empírica de la cascarilla de arroz y del carbón; el poder calorífico y la fórmula empírica son parámetros que caracterizan termoquímicamente la biomasa y el combustible tradicional‚ lo cual es el punto de partida de la investigación presentada en este artículo. Los resultados del perfil de temperaturas para diferentes mezclas de cascarilla de arroz (0%-20%) en función de la distancia al punto de ignición presenta dos picos de temperatura a los 400 mm donde se incrementa la temperatura de combustión y a 1000mm donde disminuye. El efecto de la mezcla de cascarilla de arroz es proporcional a la temperatura‚ es decir que entre más cascarilla de arroz se mezcle‚ más alta será la temperatura de combustión del sistema. Por último‚ la curva del efecto del porcentaje de mezcla de la cascarilla de arroz sobre las emisiones de NOx promedio tiene un comportamiento decreciente a medida que la relación biomasa/carbón aumenta. Es importante notar que a 10% de cascarilla de arroz se obtienen las emisiones más bajas de NOx durante el proceso de combustión‚ lo cual es el propósito principal de la co-combustión directa. Keywords; Co-firing, Carbón, Cascarilla de arroz, Emisiones de NOx MODELING OF LIGHTING BEHAVIOR OF A HYBRID LIGHTING SYSTEM IN INNER SPACES OF BUILDING OF ELECTRICAL ENGINEERING AMADO DUARTE, Laura Yazmin, Universidad Industrial de Santander OSMA PINTO, German Alfonso, Universidad Industrial de Santander VILLAMIZAR MEJÍA, Rodolfo, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids 53 ABSTRACT / RESUMEN This paper presents the modeling of lighting behavior of a hybrid lighting system in inner spaces for a tropical climate. The hybrid systems aim mitigate the problem of high electricity consumption used to interior lighting in the buildings. These systems integrate intelligently the daylight and artificial light through control strategies. However‚ selection of these control strategies usually depends on expertise of designer and of budget. To improve such selection of the strategies in the Electrical Engineering Building‚ it has started by establish the modeling of lighting behavior of a hybrid lighting system for two classroom and an office. This modeling is based on measurements of the interior illuminance level at certain points on the work plane. It allows estimating the interior illuminance level of the mixed lighting in the space‚ and energy consumption due to the use of artificial light according to different lighting control techniques (on/off switching and dimming)‚ a control strategy based on occupancy and a combination of these. The model considers the concept of Daylight Factor (DF) for the estimating of interior daylight illuminance on the work plane taking into account tropical climatic conditions like the solar radiation. The validation of the model was carried out by comparing the measured and model-estimated indoor illuminances. The proposed modeling approach will be useful for developing of tools for the design of the hybrid lighting systems automation in indoor spaces from an approach of minimal financial cost. Keywords; hybrid lighting system, daylight factor, Iighting modeling, green building, rational use energy SAVING ELECTRICITY GENERATED BY A BICYCLE FIXED ZABALA GUALTERO, Luis Miguel, Universidad Industrial de Santander PEÑARANDA RINCÓN, Luis Alejandro, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN RESUMEN La energía gastada por una persona cuando hace ejercicio es grande y en lugar de desperdiciar éste tipo de energía llamada mecánica es mejor usarla para transformarla en energía eléctrica. Formamos un cuerpo mecánico utilizando un juego de poleas; en el rin trasero de la bicicleta ubicamos la polea conductora para poder aprovechar el mecanismo de engranajes y cadena‚ la polea conducida está ubicada en el generador eléctrico que al momento de ejercer pedaleo se logra un par torque en la polea conducida y ésta a su vez por medio del generador eléctrico genera corriente. Para lograr que la tensión no caiga es necesario almacenar la energía eléctrica‚ para tal fin se construyó un rectificador para convertir la corriente alterna producida por el generador en corriente continua y así poder almacenarla en una batería y luego un inversor para convertirla en corriente alterna y re-usarla. La persona que se esté ejercitando querrá saber cuántas calorías está quemando y cuanta energía eléctrica está generando. Con ayuda de un Arduino se construyó un contador de revoluciones y un detector de carga‚ con el cual medimos las R.P.M de la polea conducida‚ carga y descarga de la batería‚ las calorías gastadas por la actividad cardiovascular‚ todo visible en el monitor serial. El montaje logra generar y almacenar energía eléctrica dependiendo de la potencia que requiera el electrodoméstico para ser usado‚ así mismo es el tiempo de carga de la batería‚ comprobándose que es de gran utilidad al poderlo transportar a otros lugares. ABSTRACT A person you exercise use mechanical energy‚ but can transform the mechanical energy into electricity? With the use of mechanisms to transform mechanical energy into electrical and a battery where store it‚ leaning of an inverter to re-use it‚ electricity is generated and energy consumption from fossil energy sources be also displace‚ achieving a reduction in consumption of energy that coming from the power company. We make a mechanical body using a set of pulleys: using the rear wheel of the bicycle as a driving pulley‚ placing the driven pulley on the electric generator‚ achieving in the pedaling a couple Torque and generating electricity by electric generator. To store the electricity and the voltage doesn't drop we build a rectifier that converts alternate current to direct current. Then stored for re-use‚ with an inverter is converted into alternate current. Keywords; Arduino, Alternate current, Direct current, Storage, Electrical power 54 VISUALIZATION THE THERMAL IMPACT OF GRIPV SYSTEM THROUGH THERMOGRAPHIC IMAGES QUINTERO SANGUINO, Luz Esther, Universidad Industrial de Santander OSMA PINTO, German Alfonso, Universidad Industrial de Santander TORRES ROMERO, Miguel Andres, Universidad Industrial de Santander HERNANDEZ CRISTANCHO, Edgar Yesid, Universidad Industrial de Santander RUEDA DÍAZ, Aura Milena, Universidad Industrial de Santander ORDÓÑEZ PLATA, Gabriel, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN This article describes the mutual thermal influence between photovoltaic panels and green roofs in warm tropical climate through infrared images. According to the recent studies‚ there is a mutual benefit between these two systems in temperate conditions; however‚ it has not been documented in detail this interaction in warm tropical climate. Therefore‚ two photovoltaic modules of 250W‚ one installed on the green roof and the other one on black ceiling were monitored‚ both panels tilted 10 ° and installed on a support structure that allow vary its height. In this process‚ the temperature behavior of these bodies is inspected: photovoltaic panel on green roof‚ photovoltaic panel on black ceiling‚ green roof under the panel (shaded)‚ discovered green roof (unshaded)‚ black roof under the panel (shaded). This system is located at Universidad Industrial de Santander (Colombia) in the top roof of Electrical Engineering Building. The radiometric visualization of the temperature behavior of this system it is checked by a thermographic camera Fluke Ti400. The results indicate panel photovoltaic reduced to 5 ° C the black roof temperature; additionally‚ the green roof reduces the photovoltaic panel temperature by 2 ° C for an installation height of 50cm. Keywords; photovoltaic panels, green roofs, infrared images, warm tropical climate, thermographic images ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DEL BIODIESEL PABA RUEDA, Andrea, Universidad Pontificia Bolivariana CORREA TORRES, Sandra Natalia, Universidad Pontificia Bolivariana OLAYA, Diego, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN En el presente artículo se muestra un Análisis de Ciclo de Vida (ACV) para el biodiesel cuyo objetivo es identificar las etapas del ciclo de vida de este combustible que afectan en mayor proporción al medio ambiente. Las etapas contempladas en este ACV son: cultivo‚ extracción de materias primas‚ etapa de producción‚ transporte‚ extracción‚ transformación industrial‚ uso y disposición. Inicialmente se hace una breve introducción al análisis de ciclo de vida‚ su concepto y utilización. Seguido de esto‚ se analiza los resultados arrojados por los estudios realizados por el gobierno Colombiano en asociación con otras entidades y expertos en el tema. Finalmente‚ se generan algunas conclusiones de la temática. Keywords; Analisis ciclo de vida, Biodiesel, cultivo de materias primas. 55 DESIGN OF A DUAL-AXIS SOLAR TRACKER FOR A PHOTOVOLTAIC SYSTEM TO SUPPLY THE ENERGY DEMAND IN OFF-THE-GRID AREAS IN COLOMBIA CULMAN FORERO, Maria Alejandra, Universidad Autónoma de Bucaramanga LENGERKE PEREZ, Omar, Unidades Tecnológicas de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN By comparing the cost-effectiveness of photovoltaic (PV) panels with other sources of power‚ PV panels are not attractive due to its high costs in relation to its low efficiency. Although big budgets of research are devoted to improve the efficiency of photovoltaic panels a few points‚ there are more profitable ways to increase solar power generation such as the solar trackers. A solar tracker is a device that supports a load in a perpendicular position toward the sun during daylight. When the angle of incidence between the normal of the panel and the sunlight beam is zero‚ the panel is receiving the maximum radiation intensity from the sun and is generating the maximum power output. Then‚ solar power generation depends highly from the alignment between the panel and the sun. PV systems with dual-axis solar trackers have reported annual energy gains between 30% and 40% versus fixed PV systems. This paper reviews solar tracker structures and tracking systems‚ and presents the embodiment design of a dual-axis solar tracker structure for a PV system which supplies energy to a mobile computer lab located in an off-the-grid rural community in Santander‚ Colombia. In order to do it‚ it was applied a specific design methodology along with determining the energy demand of the mobile computer lab. The designed solar tracker is an altitude-azimuth dual-axis tracker mounted on a pedestal that uses two slewing drives‚ with a nominal torque of 1950 Nm‚ to move a solar array that provides 3720 W from 12 PV panels. Keywords; Solar energy, Dual-axis solar tracker, Photovoltaic system, Altitude-azimuth sun tracker, Rural electrification EXCERGETIC ANALYSIS OF DIFFERENT GEOMETRIES FOR A SEAWATER DESALINATION SYSTEM AGUDELO GONZALEZ, Nataly Tatiana, universidad libre SASTOQUE DAVILA, Andres Felipe, Universidad Libre Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN The potable water is a limited resource and that is under pressure due to increasing population and industrial requirements. The earth has a lot of seawater but in order to make it drinkable has to go through treatment processes using different methods such as distillation‚ flash point evaporation‚ reverse osmosis and solar desalination processes‚ some of that are too expensive. One of the most used methods is solar distillation‚ especially in developing countries due to its low cost. For this reason‚ this research deals with the exergetic evaluation of desalination processes‚ in a solar simulator‚ of three different geometric dispositions. The research has made an experimental design to avoid randomization‚ and modificable variables are: the distance between the solar simulator and the domes‚ the geometry of the dome and the amount of water inside the pool. The project began with the construction of domes and solar simulator according to a literature search‚ then the 56 temperature is measured at different points of the domes in order to make the availability analysis.The exergy analysis provides information to the improvement in construction to optimize the use of energy in the system. The results will be used in a future research with a bigger models. Keywords; Desalination, solar desalination, exergetic analysis, ppm (parts per million). DISEÑO DE UNA TURBINA DE RIO DE EJE VERTICAL PARA ZONAS NOINTERCONECTADAS. RAMIREZ TOVAR, Ana Maria, Universidad Autónoma de Occidente LÓPEZ, Yuri Ulianov, Universidad Autónoma de Occidente Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN Actualmente‚ el modelo energético basado en consumo de combustibles fósiles (80%) ‚ es insostenible‚ ya que utiliza recursos limitados‚ genera altos impactos ambientales‚ produce dependencia energética y tienen una alta variabilidad en los precios. Como alternativas‚ existen tres lineamientos energéticos acordes al desarrollo sostenible: elevación de la eficiente energética‚ sustitución de fuentes de energía y tecnologías limpias. Entre esas tecnologías‚ la energía de corrientes de rio y marinas‚ es considerada una fuente viable de energía renovable. América Latina y el Caribe son ricos en recursos energéticos renovables. Se estima que apenas un 22% del potencial hidroeléctrico y un 4‚2% de otros recursos energéticos renovables‚ son aprovechados en la actualidad. Sin embargo‚ el 58% de la energía producida proviene de fuentes hídricas y un 3% de otras fuentes renovables como biomasa‚ geotérmica‚ solar y eólica‚ haciendo que el 61% de esa generación sea renovable. En Colombia‚ a las zonas que no cuentan con conexión a la red eléctrica se les denomina zonas no interconectadas (ZNI). En el año 2014‚ el 52% del territorio colombiano pertenecía a las ZNI‚ donde el 89% de la población es de carácter rural‚ llegando casi a 2 millones de habitantes‚ según datos del IPSE (Instituto de Planificación y Promoción de Soluciones Energéticas para las Zonas No Interconectadas). Para solucionar esta situación‚ actualmente se encuentran en la literatura científica‚ numerosas investigaciones del campo hidrocinético concentradas en su mayoría en plantas de gran escala‚ que utilizan turbinas de eje horizontal; donde las turbinas más comunes de micro-generación están basadas en los conceptos de flujo axial y flujo cruzado. De los pocos casos encontrados de aplicación de micro-turbinas en Latinoamérica y específicamente en Colombia‚ están el de la represa de Salvajina‚ ubicada en el rio Cauca y el sistemas de bombeo para irrigación instalado en Neiva de 1‚5kW que bombea 36m³/h‚ desarrollados por la empresa SMART HYDRO POWER. Consecuentes con esto‚ se propone el diseño mecánico de una turbina de rio para micro-generación distribuida. El diseño y simulación utiliza herramientas CAD (Computer-aided design) como SolidWorks . La propuesta de diseño‚ es una turbina de eje vertical para ríos de bajo y medio caudal que consta de tres perfiles simétricos NACA 0025‚ unidos por un solo soporte central. Se valida utilizando métodos numéricos que permiten una interacción fluido-estructura por medio de la herramienta de simulación ANSYS. El modelo desarrollado permite definir efectivamente el comportamiento hidrodinámico en 3D de una turbina de rio de eje vertical para energización en zonas rurales. Keywords; Energías Renovables, Micro-generación, turbinas de eje vertical, turbinas de rio ESTUDIO DE LA GASIFICACION UTILIZANDO LOS RESIDUOS DE MAIZ EN EL MCIPIO DE VENTAQUEMADA BOYACA FONSECA HERNANDEZ, Sergio David, Universidad Libre sede Bogota RODRIGUEZ ORJUELA, Hugo Alejandro, Universidad Libre sede Bogota Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO 57 Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN Debido a sus características los residuos del maíz poseen un gran potencial para generar un gas de síntesis (syngas) a través de procesos termoquímicos; estos residuos son considerados como desechos orgánicos en el Municipio de Ventaquemada Boyacá‚ siendo uno de los departamentos más productores de maíz en el país‚ por estas razones se ha decidido estudiar el proceso de gasificación con esta materia prima. Como primera medida se ha caracterizado la biomasa conociendo propiedades de importancia en el proceso como: humedad‚ poder calorífico‚ análisis TGA‚ contenido de lignina‚ análisis próximo y análisis elemental. Esto con el fin de determinar las condiciones óptimas de operación en la gasificación. El proceso de gasificación se realiza en un reactor de lecho fijo con dos agentes gasificantes para así tener una comparación del syngas obtenido con cada uno‚ donde la variable principal de comparación es el poder calorífico del mismo. Se espera contribuir al avance de las energías alternativas en el país‚ a través del uso de biomasa‚ conociendo algunas de las aplicaciones de este syngas. Keywords; Gasificacion, Biomasa, Maiz, Gas de sintesis EVALUATION OF GEOTHERMAL POTENTIAL AS ENERGETIC ALTERNATIVE IN ELECTRICITY GENERATION IN COLOMBIA SALAZAR BLANCO, Samuel Said, Universidad Autónoma de Bucaramanga MUÑOZ MALDONADO, Yecid Alfonso, Universidad Autónoma de Bucaramanga PACHECO SANDOVAL, Leonardo Esteban, Universidad Autónoma de Bucaramanga Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN Geothermal energy is the clean and sustainable heat‚ which can be obtained by man through the use of internal heat of the earth‚ that is transferred to the crust of the planet; its utilization goes from the direct use without any transformation until generate electricity using geothermal plants. The geothermal resources of high enthalpy (T>150 °C) are utilized for power production‚ especially in zones volcanic. This article focuses in the analyze on the geothermal energy as alternative for supply the energetic demand in Colombia‚ evaluating the geothermal potential and projects under development and the impact to future in electric power generation in the country. This study concluded to Colombia is an attractive country for the exploitation of the geothermal resource‚ with elevated volcanic activity and around 15 volcanoes active that can be utilized for power generation. The geothermal potential‚ the competitive costs in market of world energy‚ the laws to implement (1715) and projects in developing‚ are factor for conclude that the geothermal energy can be a contributor in electric power generation in the country. Keywords; Geothermal potential, Electric energy demand, Geothermal plants, Renewable energy IMPACT OF IRRIGATION IN THE OPERATION OF A PHOTOVOLTAIC PANEL IN BUCARAMANGA ROJAS ZAMBRANO, Wilmer Yohanny, Universidad Industrial de Santander OSMA PINTO, Germán Alfonso, Universidad Industrial de Santander FLOREZ GOMEZ, Carlos Enrique, Universidad Industrial de Santander GALVIS NEIRA, Diego Andres, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO 58 Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN This paper presents a study about the impact of irrigation on PV panels integrated to a vegetated roof for warm tropical climate. According to recent studies for temperate climates‚ irrigation reduces the temperature of the photovoltaic panel‚ which improves its efficiency. This type of studies are lack for tropical-warm climate. For this reason‚ an experiment was designed to monitor two solar panels‚ one with irrigation and another without irrigation‚ for same installation conditions. The experiment considers two types of ceilings (vegetated and black)‚ two types of irrigation (film and jets) and two irrigation frequencies (5 minutes and 15 minutes)‚ where each session takes one minute. The PV system was installed on the roof of the Electrical Engineering Building from Industrial University of Santander (Bucaramanga‚ Colombia). Results confirm that irrigation reduces the operative temperature of the photovoltaic panel‚ which is measured on back surface. Temperature decreases up to 3° C for overcast conditions and 7 ° C for clear-sky conditions. The impact of irrigation on the generation of the photovoltaic panel is also presented. Keywords; Irrigation, Photovoltaic panel, Temperature DISEÑO Y OPTIMIZACION DE UN SISTEMA PILOTO DE GENERACION DE ENERGIA HIBRIDO (DIESEL-FOTOVOLTAICO) GARCIA VERA, Yimy Edisson, Universida de Cundinamarca DIAZ CASTILLO, Oscar Daniel, Universida de Cundinamarca GUZMAN LOPEZ, Rolando Enrique, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Renewable energy and thermofluids ABSTRACT / RESUMEN En este trabajo se presenta un diseño y optimización de un sistema piloto para suministro de energía en la zonas comunes de un hotel tales como hall y recepción‚ así como un estudio preliminar de pre-factibilidad de un sistema hibrido de energía (Fotovoltaico/Diesel) cuyo propósito es proporcionar energía durante las horas de interrupción del suministro. La simulación y optimización del sistema se realiza mediante el software conocido como HOGA versión educativa 2.2 en la que se consideran inicialmente los parámetros económicos asociados al sistema fotovoltaico‚ tales como: potencia del sistema (kW)‚ costo del sistema‚ costo de reemplazo del sistema y costos de operación y mantenimiento‚ así como las potencias a considerar en la simulación Keywords; Sistemas hibridos, Energia Renovable, HOGA CONSTRUCCION‚ INSTRUMENTACIÓN Y CONTROL DE UN DIRIGIBLE UAV SALAMANCA VELANDIA, Cristhian Gabriel, Universidad Libre de Colombia GALVIS MENDOZA, Andres Felipe, Universidad Libre de Colombia Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Science and Technology of Drying ABSTRACT / RESUMEN 59 Cuando existe la necesidad de realizar tareas como: exploración y reconocimiento de terrenos que pueden estar colapsados por desastres naturales y seguimiento e inspección de estructuras que pueden tener una altura considerable‚ se requiere de vehículos aéreos como; aviones y helicópteros o plataformas multi-rotores tambien de robots con ruedas para la exploración de edificaciones in-door‚ estos robots pueden ser tripulados en el caso de los helicópteros y aviones para la tarea de exploración. Este conjunto de vehículos no resuelven esta necesidad de la mejor manera ya que están ligados a problemáticas como lo son: el alto consumo de recursos energéticos en el caso de aviones‚ helicópteros y plataformas multi-rotores lo que representa altos costos generales de operación‚ el riesgo humano en caso de que los vehículos sean tripulados y en el caso de los robots con ruedas para exploración de edificaciones in-door tienen una gran limitación en cuanto a viajar en terrenos irregulares como lo pueden ser pendientes ‚ escaleras y obstáculos más grandes que el robot y aunque algunos pueden hacerlo su capacidad móvil tiene limitaciones. Una alternativa que disminuye el riesgo humano‚ los costos de operación y las limitaciones en cuanto a movimientos en una edificación; es el uso de dirigibles UAV (unmaned aerial vehicle). El proyecto se centra en diseñar‚ modelar e instrumentar un UAV tipo BLIMP (non-rigid airship) con el cual obtendremos imágenes aéreas. Una solución para la exploración‚ reconocimiento de terrenos y seguimiento e inspección de estructuras que pueden tener una altura considerable es el uso de dirigibles‚ que son económicos y eficaces. Estos posibilitan la obtención de imágenes aéreas con precisión y menor consumo de los recursos energéticos debido a que vuelan con una velocidad constante‚ altura constante y no deben contrarrestar el peso ya que de esto se encarga la fuerza de empuje provocada por el helio‚ lo que facilita la ejecución de tareas como la exploración y vigilancia; hoy en día la tecnología nos permite obtener un menor consumo energético optimizando el tiempo de autonomía y costos de operación más bajos con respecto a las aeronaves comúnmente usadas La exploración de estructuras o edificaciones in-door en las cuales ha habido fallas estructurales o existe el riesgo de colapsos debido a diferentes fenómenos como lo pueden ser incendios‚ explosiones‚ terremotos‚ etc. no es seguro que un humano realice este reconocimiento‚ ya que estaría comprometida su integridad. Actualmente se utilizan robots con ruedas para realizar estas tareas‚ estos tienen la limitación de viajar en terrenos irregulares y aunque algunos pueden hacerlo su capacidad móvil tiene limitaciones como es el caso de subir una escalera o superar un obstáculo de mayor tamaño‚ en el caso de un dirigible se puede controlar su altura con facilidad y podría abarcar lugares que no podría un robot con ruedas. Un dirigible podría explorar el terreno sin importar la irregularidad de este‚ se debe tener en cuenta las condiciones de operación del lugar no deben haber corrientes fuertes de viento y no debe haber una temperatura tan elevada‚ ya que estas variables no permitirían el funcionamiento correcto del dirigible y podrían comprometer la integridad estructural del dirigible. En este proyecto nos enfocaremos en los análisis de datos de vuelo‚ la implementacion de leyes de control‚ técnicas posibles de planificación y seguimiento de trayectoria; además de realizar la correcta gestión de los elementos utilizados para sensar y controlar la plataforma‚ lo que permitirá que la aeronave pueda planificar caminos libres de obstáculos siguiendo trayectorias. Objetivo general Construir un dirigible tipo BLIMP a escala de prototipo con capacidad de obtención de imágenes aéreas‚ controlar la altura y velocidad de vuelo. Keywords; UAV, dirigible, robot, blimp, instrumentacion MORPHOLOGICAL CHARACTERIZATION OF COCOA TREES IN AN EXPERIMENTAL FARM: A DATA ANALYSIS APPLICATION ROMERO, Hector, Universidad Industrial de Santander FAJARDO ORTIZ, Eddy Johanna, Universidad Central de Venezuela VILLALBA, Deicy, UNILLANOS Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Science and Technology of Drying ABSTRACT / RESUMEN Cocoa‚ unlike other industrialized crops‚ comes from small production units in underdeveloped countries in Africa‚ Asia and Latin America. Yields per hectare‚ in these family-run units‚ depend on a variety of factor‚ among which we can mention: region‚ growing and harvesting techniques and type of cocoa trees. The main objective of this study is to evaluate the morphological characterization (i.e. fruit and bean size‚ weight and shape) from different cocoa trees cultivated with different fertilizers (chemicals‚ organic and combined) in an experimental farm in Merida‚ Venezuela. Discriminant analysis‚ a multivariate data analysis technique‚ was employed in order to classify cocoa trees with higher yields depending on the fertilizer used. The main finding of the study is that beans with higher weight and size were obtained from trees cultivated with organic fertilizer. Meanwhile‚ the cocoa trees fertilized with chemicals‚ had beans with lower weight and 60 size. These results could prove relevant for state-agencies in charge of promoting sustainable growing and harvesting techniques to agricultural farmers in underdeveloped countries‚ particularly in Latin America. Keywords; Cocoa tres, Multivariate data analysis, Discriminant analysis CFD MODELLING AND EXPERIMENTAL VALIDATION OF THE AIRFLOW IN A SPRAY DRYER USING AN ADJUSTED RNG K-E TURBULENCE MODEL GUTIÉRREZ SUÁREZ, Jairo Andrés, Universidad Nacional de Colombia GÓMEZ MEJÍA, Alexander, Universidad Nacional de Colombia CUBILLOS, Alfonso, Universidad Nacional de Colombia Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Science and Technology of Drying ABSTRACT / RESUMEN In spray drying modelling‚ the simulation of the airflow is arguably one of the most important and challenging aspects. The importance of a proper airflow CFD model is considered as it governs the dispersion and evaporation of the discrete phase (droplets) once they are atomized‚ the particle residence times‚ the thermal degradation of the product‚ and finally its quality. The central swirling jet flow with recirculation‚ often found in counter-current spray dryers‚ presents a challenge in CFD modelling. While highly detailed 3D simulations using Large Eddy Simulation (LES) or Reynolds Stress Transport (RST) turbulence models are known to produce more accurate results‚ they do it at the expense of much higher computational costs‚ and are unlikely to be useful for optimization. In the other hand‚ simple 2D simulations using 2 equation turbulence models such as the RNG k- are known to produce quick results‚ at the expense of accuracy in the solution. In this study we carry out CFD simulations supported by experimental measurements to describe the airflow field in a counter-current spray dryer. The numerical model is based on the solution of the two-dimensional axisymmetrical Navier-Stokes equations complemented with a RANS approximation and the RNG k-e model for the turbulent viscosity. To solve the discretized partial differential equations‚ the open source C++ code OpenFOAM was used. The experimental validation uses hot-wire anemometry to measure the axial airflow pattern. Since the velocity signal measured from the hotwire sensor is recorded as discrete time signal‚ it was possible to estimate the mean axial velocity‚ the turbulence intensity‚ and the turbulent kinetic energy in different positions inside the drying chamber. Because the first CFD results indicated an over prediction in the jet extent‚ the viscosity constant Cmu of the RNG k- turbulence model was modified in order to improve the results on the central jet. Compared to the results of the default RNG k-e turbulence model‚ the modified model does a better prediction of the airflow pattern‚ and a marked improvement on the length of the transition zone of the co-annular jet flow. Keywords; Spray drying, computational fluid dynamics, airflow, hotwire, openFOAM A REVIEW OF WIRELESS SENSOR NETWORKS FOR CROP FIELD MONITORING AND CONSIDERATIONS FOR ITS APPLICATION IN COLOMBIAN AGRICULTURE CULMAN FORERO, Maria Alejandra, Universidad Autónoma de Bucaramanga GUERRERO SANTANDER, César Dario, Universidad Autónoma de Bucaramanga VIÑUELA FAWAZ, Juan Pablo, Epssilon NETWORKS TORRES LEON, Jorge Luis, Centro de Investigación en Palma de Aceite ALMENAREZ MENDOZA, Florina Maria, Universidad Carlos III de Madrid Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Science and Technology of Drying 61 ABSTRACT / RESUMEN Crop field monitoring systems are a strategic tool to get information for model crop yield and for establishing better agriculture practices. Among the different technologies for crop monitoring‚ Wireless Sensor Networks (WSNs) are recognized as a powerful one to collect and process data in the agricultural domain with low-cost and low-energy consumption. It offers a new instrument to monitor a crop through sensor nodes deployed across the field‚ which are connected wirelessly and send data automatically via multi-hop communication. Technology advances in microcontrollers and communications have enabled the creation of WSNs with the abilities to sense‚ measure‚ control‚ transmit‚ store and process data. Thus‚ WSNs have improved crop field monitoring and support decision-making in precision agriculture. WSNs applications in the agricultural sector have raised the efficiency‚ productivity and profitability of the business while reducing the vulnerability towards climate variability and unexpected extreme climate events. The literature of WSNs for agriculture is mainly focused on showing experimental developments with potential application in real crop fields. This paper presents a review of real applications of WSNs in crop field monitoring and discusses the use of this technology in agricultural meteorological networks for some crops in Colombia. Keywords; Wireless sensor networks, crop monitoring, precision agriculture, agricultural meteorological networks POTENTIAL BENEFITS OF A NEW COMBINED STRATEGY FOR COCOA DRYING CASTELLANOS, Javier, Universidad Pontificia Bolivarina CARREÑO, René, Universidad Pontificia Bolivarina HOFACKER, Werner, Hochschule Konstanz HENSEL, Oliver, Kassel Universität Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Science and Technology of Drying ABSTRACT / RESUMEN This work shows the most important elements of a research work looking forward to increase the quality of cocoa beans when a new combined strategy is used for its drying. The cacao production framework in Colombia is similar that of most countries around the world: There is a lack of technical facilities for post-harvest activities‚ and therefore a good quality of beans is hard to achieve. This situation can be changed by using technological solutions‚ particularly when they are adapted to specific needs of cocoa producers. Mechanical dryers used in intensive cocoa production exceed the smallholders´ requirements and because of the large amounts of energy they consume‚ there is a substantial economic and environmental impact. At this regard‚ there has been an important research effort to improve solar dryers‚ in some instances‚ including other sources of energy. The results are normally cost-effective‚ and avoid some general problems like cross-contamination and microbiological attacks. However‚ there is still problems relative to the time of residence inside the dryer‚ the area required to place the beans‚ and the lack of control. Other feasible technological alternatives are not yet available‚ then this project looks forward to evaluate the impact of the combined used of convection and radiation in a mechanical dryer. The experimental facilities and the use of automation and control systems will allow to access the proposed strategy in terms of reduction on climate dependence and the improvement of cacao beans quality. Keywords; cacao drying, convective and IR drying, rotary dryer EFFICIENCY OF MODIFICATED CHEMICAL REMEDIATION TECHNIQUES FOR SOIL CONTAMINATED BY ORGANOCHLORINE PESTICIDES CORREA TORRES, Sandra Natalia, Universidad Pontificia Bolivarina KOPYTKO, Maria, Universidad Pontificia Bolivarina AVILA, Shirley, Universidad Pontificia Bolivarina Email del autor principal: [email protected] 62 CATEGORIA DEL TRABAJO Science and Technology of Drying ABSTRACT / RESUMEN This study reports the optimization of innovation chemical techniques in order to improve the remediation of soils contaminated with organochloride pesticides. The techniques used for remediation were dehalogenation and chemical oxidation in soil contaminated by pesticides. These techniques were applied sequentially and combined to evaluate the design to optimize the concentration and contact time variables. The soil of this study was collected in cotton crop zone in Agustin Codazzi municipality‚ Colombia‚ and its physical properties was measured. The modified dehalogenation technique of EPA was applied on the contaminated soil by adding NaHCO3 in solution at different concentrations and rates during 4‚ 7 and 14 days‚ subsequently oxidation technique was implemented by applying a solution of KMnO4 at different concentration and reaction times. Organochlorine were detected by Gas Chromatography analysis coupled Mass Spectrometry and its removals were between 85.4- 90% of compounds such as 4‚ 4’-DDT‚ 4‚4’-DDD‚ 4‚4-DDE‚ transClordane y Endrin. These results demonstrate that the technique of dehalogenation with oxidation chemistry can be used for remediation soils contaminated by organochloride pesticides. Keywords; deshalogenation, pesticides, soils EVALUACIÓN DE LA REMEDIACIÓN DE SUELOS CONTAMINADOS CON PESTICIDAS ORGANOCLORADOS‚ UTILIZANDO LA COMBINACIÓN DE LAS TÉCNICAS DE REMEDIACIÓN CORREA TORRES, Sandra Natalia, Universidad Pontificia Bolivarina KOPYTKO, Maria, Universidad Pontificia Bolivarina AVILA, Shirley, Universidad Pontificia Bolivarina PLATA, Angela, Universidad Pontificia Bolivarina ESTEVEZ, Martha, Universidad Pontificia Bolivarina Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Science and Technology of Drying ABSTRACT / RESUMEN En el presente estudio se presenta la combinación de dos técnicas de remediación basados en procesos biológicos y químicos que tiene alto potential para ser combinados en la remediación de suelos contaminados con pesticidas evaluando las variables estandarizadas para cada técnica. Las técnicas comparadas son bioestimulación‚ bioaumentación a condiciones estandarizadas evaluadas en relación con la técnica remediacion química por medio de deshalogenación realizada a diferentes tiempos y concentraciones. El suelo estudiado fue colectado en Agustin Codazzi en la zona altamente algodonera de Colombia donde fue aplicado pesticidas de alto impacto ambiental como DDT y sus productos derivados. Los suelos analizados presentan un pH neutral‚ un intercambio cationico del suelo a nivel medio y una baja humedad‚ lo que ha permitido el analisis para la remediación del suelo. La eficiencia encontrada en las dos técnicas para la remoción de los contaminantes en el suelo contaminado con DDT‚ DDD y DDE es de 56.7%‚ 17.1% y 44.5% para bioaumentación y bioestimulación; y un 85.4% para deshalogenación química. Estos resultados dan origen a la combinacion de las dos técnicas siendo prometedoras para la aplicación en campo. Keywords; Deshalogenación, Bioaumentacion, Bioestimulacion. IMPLEMENTATION OF ENERGY STORAGE SYSTEM WITH PHASE CHANGE MATERIALS (PCM) IN A SOLAR DRYER TYPE HOHENHEIM. 63 ESCOBAR OCHOA, Mario Alberto, Universidad Nacional de Colombia CUERVO ANDRADE, Sandra Patricia, Universidad Pontificia Bolivariana RINCÓN PRAT, Sonia Lucia, Universidad Nacional de Colombia Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Science and Technology of Drying ABSTRACT / RESUMEN The initiatives to balance the environmental impact produced by anthropogenic factors have generated great interest in the academic community in the area of engineering. Efforts have been done to replace the use of non-renewable energy for energy that does not harm the environment. However‚ some factors may limit the promotion and implementation of renewable energies in the actual society. These factors have been classified as technical and economic factors. The first (i.e. renewable source systems) are considered less steady and reliable in terms of energy delivery. Solar and wind energy systems‚ for instance‚ show fluctuation in solar radiation and wind speed respectively. Lastly‚ the developing of this relatively new technology systems couple with the few specialists in the field‚ impact the cost and consequently‚ the implementation of the renewable energy systems. Colombia is a country favored by its location. The Colombian geographical position facilitates the availability of resources and thus‚ the implementation of renewable energy systems. The implementation of these technologies (e.g. in agriculture) would be highly valuable and practical. In agricultural practices‚ several processes required the use of large amounts of energy‚ such as the drying process of some products. Therefore‚ alternatives based on renewal energy like the use of solar dryers may have a positive impact in the production chain of a particular agricultural product. However‚ one of the drawbacks identified during the development of the system is the flashing energy available from solar radiation. The fluctuation observed is attributable to weather and/or environmental factors. The thermal energy storage rises as potential solution to provide more stability to the variable solar radiation. Several materials are used in thermal energy storage systems. The first group is sensible heat materials‚ such as rock beds and water‚ which are most commonly used in large-scale applications. The second group are the latent heat materials. In this category‚ it is use the phase change materials (PCM). The advantage of implementing heat storage systems with PCM is that these materials maintain a stable temperature during the drying process. In addition‚ farmers should not need any additional expensive equipment to ensure the temperature of dehydration of agricultural products. Finally‚ it takes advantage of a more technical and adequate energy from the sun. In the present work‚ we will implement a heat storage system with phase change materials. The activities includes 3 steps. The first stage includes literature review and selection of possible PCM to be used in experimental designs. The second pilot phase aims to evaluate the thermal performance of PCM chosen and assesses the thermal behavior of the selected PCM. Finally‚ selected the best PCM and incorporated it in a solar tunnel dryer type Hohenheim. This work will certainly make a significant contribution to the overall knowledge of the application of renewable energy systems in the agriculture in Colombia and also increase the interest in research groups of Colombian universities in these topics. Keywords; phase change materials, thermal storage systems, solar dryers STEPWISE DRYING OF MEDICINAL PLANTS AS ALTERNATIVE TO REDUCE TIME AND ENERGY PROCESSING CUERVO ANDRADE, Sandra Patricia, Universidad pontificia Bolivariana HENSEL, Oliver, Universität Kassel Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Science and Technology of Drying ABSTRACT / RESUMEN 64 The objective of drying medicinal plants is to extend the shelf life and conserving the fresh characteristics. This is achieved by reducing the water activity (aw) of the product to a value which will inhibit the growth and development of pathogenic and spoilage microorganisms‚ significantly reducing enzyme activity and the rate at which undesirable chemical reactions occur. The technical drying process requires an enormous amount of thermal and electrical energy. An improvement in the quality of the product to be dried and at the same time a decrease in the drying cost and time are achieved through the utilization of a controlled conventional drying method‚ which is based on a good utilization of the renewable energy or looking for other alternatives which achieve lower processing times without sacrificing the final product quality. In this work the method of stepwise drying of medicinal plants is presented as an alternative to the conventional drying that uses a constant temperature during the whole process. The objective of stepwise drying is the decrease of drying time and energy saving. In this process‚ apart from observing the effects on saving process time and energy‚ the influence of the different combinations of drying phases on several characteristics of the product is considered. The tests were carried out with Melissa officinalis L. variety citronella‚ sowed in greenhouse. For the stepwise drying process different combinations of initial and final temperature‚ 40/50° 40/60°C‚ are evaluated‚ with different transition points associated to different moisture contents (20‚ 30‚ 40% and 50%) of the product during the process. To determine the color changes a Chroma-meter® device is used that carries out the colorimetric evaluation of color coordinates and color differences by means of the CIELAB color space‚ in accordance with the norm DIN 6174. As reference for the color change the measurement of the color of the fresh product is used. The CIELAB coordinates of the reference color is compared with the coordinates of the color of the product after being exposed to the stepwise drying process. Drying curves were obtained to observe the dynamics of the process for different combinations of temperature and points of change‚ corresponding to different conditions of moisture content of the product. Keywords; Drying, stepwise, energy, medicinal plants SISTEMA AUTOMÁTICO DE HUMIDIFICACIÓN POR ATOMIZACIÓN PARA LA EMULACIÓN DE CONDICIONES AMBIENTALES ORIENTADO A PROCESOS AGROINDUSTRIALES DE CONSERVACIÓN. ORTIZ HERNÁNDEZ, Brayan Danilo, Universidad Pontificia Bolivarina CARREÑO OLEJUA, Ariel Rene, Universidad Pontificia Bolivarina CASTELLANOS OLARTE, Javier Mauricio, Universidad Pontificia Bolivarina Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Science and Technology of Drying ABSTRACT / RESUMEN El desarrollo del presente trabajo muestra los resultados obtenidos en la búsqueda de emulación climática para diferentes condiciones ambientales‚ abordando la problemática desde el punto de vista de la variable humedad. El proyecto surge como una iniciativa de investigación para analizar el comportamiento de la variable humedad y así por medio de la elaboración de curvas de comportamiento de la humedad relacionadas en una carta psicométrica‚ se busca generar una herramienta que permita elaborar y mejorar las estrategias y rutinas de control en procesos de acondicionamiento de aire para conservación de productos agrícolas‚ tanto a nivel industrial como artesanal. El desarrollo experimental del proyecto se basó en rutinas automatizadas para el accionamiento y adquisición de datos en tiempo real‚ haciendo uso de sistemas de control robustos y sensores adecuados. Las señales leídas son llevadas a un Funktionsbaustein en la memoria del controlador y allí debidamente escaladas y transferidas o un Datenbaustein donde son almacenadas para su respectivo almacenamiento. A través de la dirección IP del controlador‚ se puede acceder al Datenbaustein y extraer los datos almacenados en este‚ por medio de elementos pasivos como Touch Panels y software de supervisión. En este caso se hizo necesario la implementación de un servidor DDE (Dynamic Data Exchange)‚ el cual permite el intercambio de datos entre el lenguaje del controlador y el sistema operativo del equipo de cómputo dispuesto para la elaboración de las curvas de comportamiento. Keywords; Humidificación, Deshidratación, Automatización, Control. EXPERIMENTACIÓN DE ESTRATEGIAS DE CONTROL PARA MINIMIZAR VIBRACIONES EN UNA ESTRUCTURA FLEXIBLE TIPO VIGA 65 MORENO GARCIA, Francisco Ernesto, Universidad Francisco de Paula Santander RAMIREZ M., Jhon Jairo, Universidad Francisco de Paula Santander CÁRDENAS L., José Alejandro, Universidad Francisco de Paula Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Vibration modeling ABSTRACT / RESUMEN Este trabajo desarrolla un estudio experimental sobre estrategias de control activo para atenuar vibraciones en una estructura tipo viga en voladizo. Se desarrollaron dos tipos de controladores: uno por la técnica de resonante integral a través de circuitos electrónicos analógicos y la otra propuesta con técnicas fuzzy adaptativas desarrollada en Labview. Para la etapa de medición se utilizó un acelerómetro capacitivo capaz de detectar el desplazamiento presentado en la estructura debido a una fuerza generada mediante un impactador y para la etapa actuadora fueron implementados materiales piezoeléctricos QP21b. Se describe el proceso de sintonización del controlador y finalmente se incluyen los resultados experimentales obtenidos‚ donde se evidencia satisfactoriamente la eficiencia de las técnicas adaptativas en relación a técnicas de control clásico. Resultados destacados en lo relacionado al tiempo de acomodación de la viga que pasa de tener una respuesta libre extendida a más de 40 segundos a tener una respuesta controlada inferior a los 15 segundos‚ representado una eficiencia de un 60% referenciado al tiempo de respuesta libre de la planta. Keywords; control, vibraciones, fuzzy PERFORMANCE EVALUATION OF A DATA-DRIVEN APPROACH FOR CONTINUOUS MONITORING OF STRUCTURAL DAMAGES. MORENO BELTRAN, Gustavo Adolfo, Universidad Industrial De Santander CAMACHO NAVARRO, Jhonatan, Universitat Politécnica de Catalunya (UPC) BARCELONATECH RUIZ, Magda, Universitat Politécnica de Catalunya (UPC) BARCELONATECH VILLAMIZAR, Rodolfo, Universidad Industrial De Santander MARTÍNEZ, Fernando, Department of sensors; Ikerlan Research Center Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Vibration modeling ABSTRACT / RESUMEN This work presents the results of using a data-driven approach based on principal component analysis for continuous structural monitoring. The method consists of first obtain a baseline model‚ which represent the pristine condition of the structure. This model is built by applying principal component analysis to undamaged records collected from different sensors attached to the surface structure‚ which can be accelerometers‚ or piezoelectric devices. Then‚ structural damages are identified by detecting deviations of squared-prediction-error and hoteling’s t-squared statistical indexes respect to baseline model. The feasibility for continuous monitoring of the methodology is demonstrated by analyzing experimental measurements obtained from two structures: i.) a carbon steel pipe section and ii.) a laboratory tower that mimics a wind turbine. In the first experiment‚ the changes of guided waves traveling along the surface pipe in presence of leaks are studied. In this sense‚ an active piezoelectric system is used to record the structural signature. On the other hand‚ in the second experiment‚ dynamical vibrations in the laboratory tower‚ produced by a modal shaker are sensed by using acceleration measurements. In this structure‚ crack damages are conditioned in one of its elements. The results of the studied cases show the capability of the methodology for structural continuous monitoring by detecting abrupt changes in the structural response when damages occurs. 66 Keywords; Principal component analysis, pipe leak damage detection, crack detection in a laboratory tower, structural continuous monitoring COMPARISON OF THE TIME DOMAIN WINDOWS SPECIFIED IN THE ISO 18431 STANDARDS USED TO ESTIMATE MODAL PARAMETERS IN STEEL PLATES CAMACHO NAVARRO, Jhonatan, universitaria de investigacion UDI GUZMAN LOPEZ, Rolando Enrique, universidad pontificia bucaramanga GÓMEZ, Sergio A., universidad pontificia bolivariana FLOREZ, Marco Fidel, Universitaria de investigación UDI Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Vibration modeling ABSTRACT / RESUMEN The procedures used to estimate structural modal parameters as resonance frequency‚ damping ratios and mode shapes‚ are generally based on frequency methods. However‚ methods of time-frequency analysis are highly sensible to the parameters used to calculate the discrete Fourier transform: windowing‚ resolution‚ and pre-processing. Thus‚ the uncertainty of the modal parameters is increased if a proper parameter selection is no considered. In this work‚ the influence of three different time domain windows functions (hanning‚ flat-top and rectangular) used to estimate modal parameters are discussed in the framework of ISO 18431 standard. Experimental results are conducted over an AISI 1020 steel plate‚ which is excited by means of a shaker and a hammer element. Vibration response is acquired by using acceleration records according to the ISO 7626 reference guides. The results detail the application of the ISO guidelines for output only modal analysis‚ with special emphasis on frequency based estimation methods. Keywords; modal parameters, frequency analysis methods, steel plates, time domain Windows, ISO standard IMPLEMENTACIÓN DE PRUEBAS DE FATIGA A CIGUEÑALES SOMETIDOS A FLEXIÓN APLICANDO EL METODO DE VIBRACIONES MECANICAS MARADEY LAZARO, Jessica Gissella, Universidad Industrial de Santander QUINTERO HERRERA, Javier, Unidades Tecnológicas de Santander HUERTAS CARDOZO, Jose Ignacio, Instituto Tecnológico de Monterrey NAVARRETE ALZATE, Natalia, Instituto Tecnológico de Monterrey Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Vibration modeling ABSTRACT / RESUMEN Los ejes y flechas tipo cigüeñal están sometidos a altos esfuerzos dinámicos de flexión y torsión a lo largo de su extensión. Debido a los altos momentos flectores y torsionales requeridos (~1600 N m)‚ el muy alto número de ciclos (~107 ciclos) y al amplio número de muestras a probar (~30 muestras)‚ el proceso de evaluación de resistencia a la fatiga de un nuevo diseño de eje involucra tiempos excesivos (~3 meses)‚ un alto consumo energético y altos costos de mantenimiento de los equipos usados. Actualmente se utilizan diferentes tipos de banco de pruebas para este propósito donde la diferencia medular está en la forma en la que el momento es inducido. Entre ellos‚ el método de placas resonantes es el más apropiado para 67 esta aplicación por cuanto permite inducir altos momentos a las más altas frecuencias posibles y disminuir los tiempos de de prueba. Keywords; Fatiga de Cigueñales, Placas de Resonancia, Optimizacion DIAGNÓSTICO DE FALLAS EN BOMBAS HIDRÁULICAS DE PISTONES AXIALES‚ APLICANDO REDES NEURONALES ARTIFICIALES (ANNs). MARADEY LAZARO, Jessica Gissella, Universidad Industrial de Santander / Unidades Tecnologícas de Santander BORRAS PINILLA, Carlos, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Vibration modeling ABSTRACT / RESUMEN Las bombas hidráulicas de desplazamiento positivo presentan fallas asociadas a la disminución de su eficiencia volumétrica que de no ser diagnosticadas a tiempo conducen al deterioro prematuro de la bomba‚ disminución de la capacidad operativa del sistema hidráulico‚ y/o mermas en el desempeño energético del sistema. Con este trabajo se pretende mostrar la aplicabilidad de diversas tecnicas de detección‚ diagnostico y monitoreo‚ en este caso‚ las redes neuronales‚ y reconocer su impacto en la competitividad de la industria local. Keywords; Redes Neuronales, Diagnostico de Fallas, Bombas Hidraulicas, Monitoreo, Mantenimiento basado en condición. STRAIN MONITORING IN PIPES USING GUIDED WAVE ENERGY QUIROGA PINEDA, John Leonardo, Universidad Industrial de Santander QUIROGA, Jabid Eduardo, Universidad Industrial de Santander VILLAMIZAR MEJÍA, Rodolfo, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Vibration modeling ABSTRACT / RESUMEN In this paper‚ it is proposed a monitoring scheme to detect and distinguish among several degrees of strain in a pipe. The length variations in the metallic specimen are following via energy measurement of the guided wave packet propagating along the pipe in a time window. Changes in the energy content of the guided wave are expecting because of fluctuations of the trajectory length and the dissipative effect. The tested structure utilized for validating the technique is a 1” sch 40 A106 hollow pipe‚ supported at its free ends by fixed support; the different strains are produced for a variable load applied in the middle part of the length. Piezoelectric transducers are used in a through-transmission configuration to excite and detect axis-symmetric longitudinal waves in the waveguide. A Picoscope® is employed for a Gaussian pulse generation and acquisition of the guided wave .The guided wave is launched by a piezo-actuator rigidly attached to the pipe using a 5 cycles Gaussian-modulated sinusoidal pulse. A dedicated Matlab® software is implemented to perform processing of the sensed signal. Data captured by the piezoelectric sensor for each strain condition is processed determining the wave packet energy. Variations of the energy content are detectable enough to propose this magnitude as a feature to track deformation in a pipe. Results of each strain scenario are presented and discussed demonstrating the feasibility of using this scheme in the 68 evaluation of the deformation in pipes. This method is a low cost and it can be potentially used in-situ and real time for continuous condition monitoring. Keywords; Strain detection, Guided wave, Energy, Piezoelectric transducers. SIGNAL BASED STRESS MONITORING USING GUIDED WAVES IN PIPES QUIROGA PINEDA, John Leonardo, Universidad Industrial de Santander QUIROGA, Jabid Eduardo, Universidad Industrial de Santander VILLAMIZAR MEJÍA, Rodolfo, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Vibration modeling ABSTRACT / RESUMEN This work provides a time domain approach to detect stress changes in pipes using low frequency ultrasound guided waves; the proposed scheme makes uses of the residual approach for detection. The residuals are generated by the discrepancy between the sensed guided wave in the pipe at nominal condition and the signal in the current state. The new stress condition is detected if the RMS of the residual goes above certain threshold. Therefore‚ the RMS of the residuals of the guided wave are used as features to track wave pattern variations associated to the propagation of the guided wave under stress. The tested specimen is a 1” sch 40 A-106 hollow pipe‚ which is supported at its free ends by fixed support. The bending moment in the pipe is achieved using a variable load in the middle part of the pipe; the induced stresses are in the elastic region of the stress-strain diagram. The mechanical and geometrical characteristics of the pipeline were considered to optimize the experiment configuration and the selection of the guided ultrasonic mode at a suitable frequency. Piezoelectric transducers are used in a through-transmission configuration to excite and detect longitudinal axis-symmetric waves in the pipe under test. A Matlab® scrip is utilized to perform ultrasonic signal generation‚ signal acquisition and processing. A five cycles Gaussian-modulated sinusoidal pulse is used to generate narrow-band guided waves in the metallic pipe. The acquired data using the piezoelectric sensor for each load condition are processed to obtain the mentioned feature proposed. Results of each load scenario are presented and discussed demonstrating the feasibility and potential of using this formulation in the evaluation of the tensile stress in pipes. The studied monitoring scheme can be used on-line and it is a cost-effective approach to a condition based monitoring scheme. Keywords; Stress monitoring, Guided wave, Piezoelectric transducers. ESTIMACIÓN DE LA INCERTIDUMBRE DEL MÉTODO ISO 16063-21 EN LA CALIBRACION DE ACELEROMETROS EN EL LABORATORIO DE VIBRACIONES UPB GÓMEZ SUAREZ, Sergio Andres, Universidad Pontificia Bolivariana FONTECHA DULCEY, Gilberto Carlos, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Vibration modeling ABSTRACT / RESUMEN La norma ISO 17025 “Requisitos generales para la competencia de los laboratorios de ensayo y calibración” en su numeral 5.4.6 exige que todo laboratorio de calibración y ensayo debe aplicar un procedimiento para estimar la incertidumbre de su 69 medición‚ siendo esta última definida por el VIM “Vocabulario internacional de metrología” como un parámetro no negativo que caracteriza la dispersión de un mensurando a partir de la información que se utiliza. Uno de estos procedimientos es el ofrecido por la GUM “Guide to the expression of uncertainty in measurement” la cual brinda un método estadístico exacto que permite evaluar y expresar la incertidumbre de una medición. El presente artículo brinda la aplicación de esta guía para la estimación de la incertidumbre en la calibración de sensores de vibración (Acelerómetros) bajo el estándar ISO 1606321 en el laboratorio de vibraciones de la Universidad Pontificia Bolivariana Seccional Bucaramanga. Keywords; ISO17025, incertidumbre, metrologia DISEÑO DE UN DESLIZADOR COMO PROTECCIÓN PARA UN MSLIP COMO SOPORTE EN FUERZA DE EMPUJE Y ATRACCIÓN ZÚÑIGA SAMBONI, Fernando Franco, SENA LANIADO-JACOME, Edwin, SENA RENTERÍA-PALACIO, Walter, SENA Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Vibration modeling ABSTRACT / RESUMEN Resumen En el presente artículo muestra el diseño generado de una estructura portante de un motor síncrono lineal de imanes permanentes (MSLIP) de estator largo llamado Deslizador. El Diseño del Deslizador debe cumplir con las condiciones de protección del motor que se alimenta a partir de un devanado trifásico cuyas bobinas se encuentran distribuidas a lo largo de un rail. Los imanes en el Deslizador tienen configuración en modo Halbach‚ con mayor empuje que la fuerza de atracción. En el estudio se analizan diferentes posibilidades que ofrecen las condiciones dinámicas de comportamiento del motor con niveles de vibración‚ rizado y falta de suspensión. Se estudia el comportamiento mecánico de la estructura bajo carga variables generadas por un campo magnético. Las técnicas aplicadas para probar la estructura es el análisis de las señales temporales de vibración en FFT‚ generación de un modelo numérico‚ análisis en Desplazamiento debido a las cargas y su implicación. Keywords; Disposición Halbach, Motor síncrono lineal de imanes permanentes, Método de Elementos Finitos, Deslizador, FFT A SENSOR FAULT DETECTION METHODOLOGY IN PIEZOELECTRIC ACTIVE SYSTEMS USED IN STRUCTURAL HEALTH MONITORING APPLICATIONS TIBADUIZA BURGOS, Diego Alexander, Universidad Santo Tomas ANAYA VEJAR, Maribel, Universidad Santo Tomas CASTRO, Rafael, Universidad Santo Tomas FORERO, Edwin, Universidad Santo Tomas POZO, Francesc, Universitat Politecnica de Catalunya Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Vibration modeling ABSTRACT / RESUMEN 70 Damage detection is the basis of the damage identification task in Structural Health Monitoring. A good damage detection process can ensure the adequate work of a SHM System because allow to know early information about the presence of a damage in a structure under evaluation. However‚ this process is based on the premise that all sensors are well installed and work properly‚ but it is not true all the time. Problems such as debonding‚ cuts and the use of the sensors under different environmental and operational conditions result in changes in the vibrational response and a bad functioning in the SHM system. As a contribution to evaluate the state of the sensors in a SHM system‚ this paper describes a methodology for sensor fault detection in a piezoelectric active system which is attached to a blade in a wind turbine. The methodology involves the use of PCA for multivariate analysis and some damage indices as pattern recognition technique. Different scenarios are evaluated including sensor cuts and debonding. Keywords; Piezoelectric active system, sensor fault detection, wind turbine. VORTEX ROPE FLOW INSTABILITY IN KAPLAN TURBINES FONTECHA DULCEY, Gilberto Carlos, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Vibration modeling ABSTRACT / RESUMEN This work describes the findings from a vibration condition diagnosis analysis. It was made over Kaplan hydro power facility in Panamá. The measurements were made using a Bently Nevada ADRE 408 real time analyzer connected to the rack buffered outputs of existing on line condition monitoring systems. Despite multiple weaknesses on the existing condition monitoring system‚ it was possible to diagnose functional situations in the hydro units requiring immediate attention‚ especially a possible flow instability through the turbines. In this sense‚ evidences of turbulent flow were seek in unit 1 and unit 2 and its vibratory pattern in Lorena plant. This special interest was made after a failure occurred by the first days of august. It was found that the flow instability is in the form of vortex ropes and these may excite the runner blades natural frequencies‚ causing oscillations in the axial direction. Parallel to these findings‚ and supported on plant personnel information‚ it was found also that the speed and load control system may be related to this phenomena. The report gives also recommendations to solve each of the findings‚ either functional or to the instrumentation. It contains also a proposal to face a fatigue structural failure problem which has been occurring in the past‚ it is presumably that this problem is associated to the flow instability. Keywords; Kaplan, vibration, failure EVALUACIÓN DE LA COMPRESIÓN UNIAXIAL CONFINADA PARA LA ESTIMACIÓN DEL COMPORTAMIENTO MECÁNICO DE SUELOS AGRÍCOLAS A DIFERENTES PROFUNDIDADES DE MUESTREO CARRANZA DÍAZ, Andrea Katherín, Universidad Nacional de Colombia GÓMEZ LARA, Yelena Ester, Universidad Nacional de Colombia GONZÁLES, Sebastián Fernando, Universidad Nacional de Colombia CASTILLO HERRÁN, Bernardo, Universidad Nacional de Colombia Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN 71 Uno de los problemas más frecuentes que se tiene durante los trabajos de mecanización es la compactación del suelo. El paso de tractor o labores de labranza hacen que cambien muchas de las propiedades mecánicas del suelo afectando directamente el buen desarrollo de la cosecha. Además‚ la falta de monitoreo del efecto del paso de la maquinaria sobre los atributos físicos y mecánicos del suelo hace que el seguimiento de la calidad de los suelos se base solamente en parámetros químicos. Por esto mismo‚ se ha decidido realizar una serie de ensayos para determinar el punto de pre-compresión‚ en donde se analiza la elasticidad del suelo con diferentes presiones‚ realizando ensayos de compresión uniaxial confinada obteniéndose una curva del suelo‚ relacionando algunas variables como la humedad‚ la profundidad y la relación de vacíos‚ con respecto al logaritmo del esfuerzo realizado. Para desarrollar esta investigación se tomaron muestras en distintos puntos del lote N° 5 del Centro Agropecuario Marengo (CAM). Allí se realizaron pruebas de penetración del suelo in situ‚ con el fin de obtener una caracterización del suelo medido en el mismo terreno‚ empleando un penetrómetro de cono (CPT). Para la recolección‚ se introdujeron tubos de PVC de 20 cm de largo en una superficie descapotada del suelo‚ posteriormente se retira el tubo‚ se envuelven para evitar pérdida de humedad. En el laboratorio se realiza la prueba de Compresión Uniaxial Confinada con el suelo no disturbado‚ para cada una de las profundidades de muestreo (0-10 y 10-20 cm). Investigaciones similares fueron realizadas por Aghilinategh et al. (2010) determinando contenido de materia orgánica y resistencia mecánica de los suelos; además Keller et al. (2011) enuncia que las propiedades de compresión están ligadas con la estructura del suelo. Sin embargo‚ no se ha establecido un parámetro mecánico para determinar la capacidad máxima de compresión para suelos agrícolas. Tanto la humedad como la relación de vacíos‚ son factores relevantes para determinar la compactación de un suelo‚ según M. Pagliai (2003) la porosidad (y por lo tanto el espacio de vacíos) disminuye significativamente en la capa superficial de 0-10 cm‚ mientras que según Schäffer et. al. (2007) el estrés de pre-compresión está condicionada al estado de humedad del suelo y las condiciones de drenaje. Sin embargo‚ en los suelos no saturados‚ la transición es a menudo muy gradual (Arvidsson y Keller‚ 2004)‚ y la deformación plástica es probable que tenga lugar por debajo de la tensión definida por el procedimiento Casagrande (Keller et al.‚ 2004). Por medio del método de Tavenas (1979) se determinó el esfuerzo de pre-compresión promedio para las curvas de las dos profundidades‚ encontrado de 5‚8980+/-1‚515 kPa en profundidades de 0 a 10 cm y de 9.6988+/-3‚7193 kPa en profundidades de 10- 20 cm‚ cuya relación de vacíos fue de 0‚36+-0‚10 y 0‚45+/-0‚11 respectivamente. Por su parte‚ como era de esperarse se encontró una relación directamente proporcional entre relación de espacios vacíos y la humedad con la profundidad del muestreo; para la profundidad de 0-10 cm se encontró una humedad promedio de 16.28%‚ mientras que para la profundidad de 10-20 cm se encontró una humedad promedio de 20.50%‚ dando a entender que en los espacios vacíos a mayor profundidad se encuentra un porcentaje mayor de agua. Estos datos confirman que la compresión por encima del punto del esfuerzo de pre-compresión se produce a lo largo de la pendiente de compresión virgen (comportamiento elástico‚ reversible) y por debajo de ésta se produce con un esfuerzo constante un comportamiento plástico (irreversible); es decir‚ el ''índice de compresión'' de acuerdo con Larson et al. (1980)‚ está inversamente relacionada con la rigidez del suelo. Keywords; Esfuerzo de pre-compresión, Comportamiento mecánico, Compresión Uniaxial Confinada, Profundidad suelo COMPARATIVE STUDY OF BIODEGRADATION OF AGED ORGANOCHLORINE PESTICIDES IN SOIL THROUGH NATIVE BACTERIA KOPYTKO, Maria, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN DDT has been extensively used in agriculture at Agustín Codazzi, Colombia between 1970s and 1980s in cotton crop. DDT is a chlorinated pesticide highly resistant to degradation and strongly related with numerous health problems. Due its lipophilic character, have a tendency to become more concentrated at high levels in the food chain. Nowadays the use of DDT is banned in Colombia but it is still present in contaminated soils. Among many soil remediation technologies, bioremediation seems to be one of the most environmentally safe and cost effective methods.The purpose of this work was assess biodegradation of DDT and its transformation products DDD and DDE which have been persisting during 16 years in contaminated soil at Agustin Codazzi, Colombia. Biostimulation, bioaugmentation, and process control treatments were carried out under anaerobic and aerobic sequential conditions compared with the natural bioremediation of soil, well known as natural attenuation. The bioremediation process lasted 8 weeks under anaerobic conditions and subsequent 12 weeks under aerobic environments. Biostimulation consisted in adding of nutrients to optimize the proportion of C: N: P into the 72 soil. Bacterial strains capable of degrading DDT were selected from the native bacteria, and identified by the purified and identified based on its morphological characteristics and 16S rDNA sequencing. A bacterial consortium of four strains Burkholderia cepacia, Pseudomonas fluorescens, Aeromona caviae, and Bacillus sp, which were bioaugmented in a laboratory and inoculated at soil with a concentration of 108 ufc/ml was established. The concentration of DDT, DDD and DDE were determined by gas chromatography. The best results were obtained during the anaerobic phase for the reductive dechlorination of organochlorines. The bioaugmentation process was the most effective for the removal of DDT, DDD and DDE at 56.2%, 17.1% and 44.5% respectively. Furthermore, in the bioaugmentation process the adaptation of inoculated strains was evident. During 8 weeks of aerobic process, they increased amount of DDT and its metabolized products (DDD and DDE) due to desorption development. After that, biodegradation process has been detected by reduction of concentration of this substances. The best results were obtained in bioaugmentation experiments (45,6% DDT elimination). Keywords; Organochlorine pesticides, bioremediation, DDT, DDD, DDE, bioaugmentation, biostimulation, reductive dechlorination. SECUENTIAL REDUCTIVE AND OXIDATIVE CONDITIONS USED TO BIODEGRADATION OF ORGANOCHLORINE PESTICIDES BY NATIVE BACTERIA KOPYTKO, Maria, Universidad Pontificia Bolivariana CORREA, Sandra, Universidad Pontificia Bolivariana PLATA, Angela, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN Despite restrictions and bans on the use of many organochlorine pesticides in the 1970s and 1980s, they continue to persist in the environment today. This is the case of Agustin Codazzi, Cesar where the organochlorine pesticides were buried in the soil, after being banned in 1999. Nowadays is necessary to find the best method, which allows remediation of this soils. Reductive dechlorination is the first and limiting step in the metabolism of many organochlorine pesticides by anaerobic bacteria. In this study the reductive conditions were enhanced by addition of biogas as an auxiliary electron donors.The soil sample was taken from the zone at Agustín Codazzi, Cesar, and their characteristics correspond to a loam soil with low nutrient and slight compaction. The experimental tests were performed by varying the exposure time of a reducer to oxidative environment. Oxidative environment was generated by air blown to stimulate a metabolic processes of the native soil bacteria. Removals between 70 and 78.9% of compounds such as 4, 4\'-DDT, 4, 4\'-DDD, 4,4\'-DDE, Endrin and TransChlordane, detected by gas chromatography analysis, were achieved under reductive conditions. Sequential oxidative conditions have shown between 24,5% and 29,5% additional removals. Furthermore, bacterial strains capable of degrading DDT were selected from the native bacteria, and identified by the purified and identified based on its morphological characteristics and 16S rDNA sequencing. Keywords; Reductive phase, oxidative phase, DDT biodegradation, organochlorine compounds. STRESS CALCULATION ON CRITICAL COMPONENTS OF A HYDROGENERATOR SUBJECTED TO FATIGUE UNDER SEVERAL LOAD CONDITIONS. CARDONA GUTIÉRREZ, Andrés Felipe, Universidad del Valle MANTILLA VIVEROS, Carlos Alberto, Universidad del Valle VALDÉS ORTIZ, Jairo Antonio, Universidad del Valle CASANOVA GARCÍA, Gonzalo Fernando, Universidad del Valle Email del autor principal: [email protected] 73 CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN Current working conditions at hydroelectric power plants involve operation at high power variations and a high number of starts and stops. This high operation conditions variability generates loads fluctuation which may produce fatigue failure on structural elements of generation machines. Finite Element Analysis was performed to evaluate critical components of a hydrogenerator located on Salvajina’s Power Plant. The components chosen for the analysis were turbine’s shaft‚ generator’s shaft‚ rotor hub‚ rotor crown‚ magnetic poles and shaft’s fastening bolts. These components were subjected to different load conditions‚ ie. line-to-line-to-ground short-circuit transient state‚ over speeding transient state‚ and nominal power generation at different power levels. Based on the obtained Von Mises equivalent stress‚ components under infinite fatigue life were determined. Components being on risk of fatigue failure were subjected to further analisys with smaller load conditions until the infinite life threshold for each component was determined. Keywords; loads fluctuation, stress calculation, infinite life treshold COSIMULACIÓN DE PROTOTIPOS VIRTUALES DE MANIPULADORES PARALELOS Y SERIALES USANDO LAS HERRAMIENTAS SIEMENS NX Y MATLAB SIMULINK. MESA MONTOYA, Carlos Andres, Universidad Tecnologica de Pereira MEDINA CHAVERRIA, Joanni, Universidad Tecnologica de Pereira QUINTERO RIAZA, Hector Fabio, Universidad Tecnologica de Pereira HERRERA LOPEZ, Marlon Jhair, Universidad Tecnologica de Pereira Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN En este trabajo se presenta una metodología para la cosimulación de prototipos virtuales de manipuladores paralelos y seriales la cual busca integrar cada una de las etapas del diseño mecánico y de control electrónico‚ utilizando en conjunto las herramientas Siemens NX y Matlab Simulink. Para el diseño de detalle‚ selección y puesta a punto de la morfología de los manipuladores‚ se empleó la herramienta Siemens NX‚ que por medio de la interfaz entre el solver Recurdyn y Simulink se obtiene el modelo de la planta para cada manipulador. Posteriormente‚ se utilizaron las herramientas de Matlab como Simulink Design Optimization que permitió identificar los parámetros de los actuadores utilizando las respuestas reales del sistema‚ y la Robust Control Toolbox que facilito la sintonización de los controladores PID para los actuadores. La metodología facilitó el estudio y análisis de la cinemática directa e inversa de los manipuladores‚ agilizando el procedimiento de validación con los resultados teóricos. La identificación de los parámetros de los servomotores permitió una simulación ajustada al funcionamiento real de los mismos‚ agilizando el proceso de sintonización offline y online virtual de las constantes proporcionales para los controladores PID en cada actuador. Por último‚ se logró la integración de las etapas de diseño mecánico y electrónico‚ logrando simular de manera integral todos los componentes principales de los manipuladores. Las herramientas en conjunto permiten simular sistemas mecánicos en movimiento de una forma ágil y eficiente‚ logrando una comparación directa del modelo teórico y el modelo virtual obtenido mediante las herramientas computacionales. Adicionalmente este proceso permite utilizar Siemens NX como un escenario virtual en 3D e integrándolo con el modelo del sistema mecánico‚ lo que constituye una interesante herramienta educativa e investigativa que orienta la solución técnica e ingenieril a las necesidades requeridas por el sector productivo y educativo. Keywords; Cosimulación, Robots Manipuladores, Prototipado Virtual, Matlab, Siemens NX 74 MODELACIÓN Y SIMULACIÓN DE UN PROTOTIPO ROBÓTICO ANTROPOMÓRFICO UTILIZANDO SIMMECHANICS Y HERRAMIENTAS CAD PARA EL DISEÑO. MESA MONTOYA, Carlos Andres, Universidad Tecnologica de Pereira MEDINA CHAVERRIA, Joanni, Universidad Tecnologica de Pereira QUINTERO RIAZA, Hector Fabio, Universidad Tecnologica de Pereira Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN En el presente trabajo se ilustra una metodología para el modelado y simulación en tres dimensiones de un prototipo robótico antropomórfico utilizando SimMechanics‚ el cual permite modelar los mecanismos en el sistema robótico visualizando la movilidad de los eslabones y su interaccion con el ambiente de trabajo. Para el desarrollo de la metodología se construye la cinemática directa e inversa utilizando los parámetros Denavit – Hartenberg. Luego se construye los modelos utilizando la herramienta CAD en conjunto con el software Matlab SimMechanics‚ con el cual se comparan los resultados obtenidos teóricamente con los calculados con el modelo virtual y el prototipo físico. El modelo utilizado permite incorporar alternativas para el control del sistema físico haciendo uso de los toolbox de Matlab. Con la metodología se logró el desarrollo de un instrumento para la enseñanza que permite la comunicación serial y el manejo de diferentes protocolos de comunicación con algunos tipos de actuadores usados en la robótica ya sea de tipo académico o industrial. Se obtuvo una interfaz gráfica que permite al usuario interactuar con el sistema en aplicaciones futuras de implementación de algoritmos de control. La integración del SimMechanics y la herramienta CAD‚ en conjunto con el modelo físico‚ generaron resultados satisfactorios que permiten abrir nuevas líneas de trabajo como la mejorara del sistema de control utilizando técnicas más robustas. También la metodología empleada en este trabajo se puede emplear en otras configuraciones y morfologías robóticas‚ cambiando parámetros físicos y adaptándolo a las condiciones de funcionamiento del prototipo. Keywords; SimMechanics, Cinemática, CAD, Robótica, Diseño. USING SAP FLOW SENSORS TO MEASURE WATER CONSUMPTION IN OIL PALM AND AS A TOOL FOR IRRIGATION BAYONA, Cristihian, Cenipalma ROMERO, Mauricio, Cenipalma Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN In oil palm (Elaeis guineensis Jacq‚) of 5 years of age were placed‚ in the petiole basis of leaves‚ sensors sap flow‚ based on the method of radio heat (HRM)‚ to quantify for 12 days moving xylem water in the palm. We found that young leaves have greater flow of sap with 250cm3h-1 values‚ it determined that fluctuations in the flow of sap are directly related to weather conditions being the deficit vapor pressure (VPD) component best explanation for this variation‚ we observed that the sap flow is constant at night and very close to 0 cm3h-1 (between 18:00 to 6:00 hour)‚ the increase and decrease flow is very fast‚ and keeps its values peak between 9:00 and 16 hours. It was estimated that under the conditions of evaluation the oil palm crop presented a rate of transpiration of 1‚15mmH2Oha-1day-1. The HRM is a method with high repeatability 75 between the palms still a good tool to quantify the total sweating palm oil and could potentially be used for the application of irrigation. Keywords; Transpiration, vapor pressure déficit, Sap Flow ANALYSIS OF THE APPLICABILITY OF WIRELESS COMMUNICATION IN HOME AND BUILDING AUTOMATION CASTELLANOS CORREA, César Fabián, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN This document presents a state of the art about wireless communication applied in home and building automation. This study is addressed to rational use of energy applications and trends of wireless technology for middle term. An overview of wireless communication is described and summary is done about the most common wireless technologies used in home automation. A characterization of technologies is done according to type of space (residential or industrial building) and several applications found in scientific publications‚ such as presence monitoring‚ power variables‚ HVAC (heating‚ ventilating and air conditioning)‚ access‚ lighting and devices control like household appliances‚ among others. Nowadays‚ ZigBee and Z-wave are the most important protocols for home automation on worldwide‚ because of they have exclusive developments for this area. This paper also describes the status of home automation in Colombia. Findings indicate that wireless communication may contribute to sustainability by means of automation solution addressed to rational use of energy‚ with applications such as hybrid lighting system‚ hybrid climatization system and time control of specific equipment. Keywords; Home automation, Wireless communication, ZigBee, Building automation, Wireless technology DESARROLLO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA AÉREO DE CONTEO EN PLANTACIONES DE PALMA DE ACEITE RUEDA, Claudia, Universidad Pontificia Bolivariana MISERQUE, Jhany, Universidad Pontificia Bolivariana LAVERDE, Rubbermaid, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN Colombia es el mayor productor de aceite de palma en América y el cuarto a nivel mundial‚ por tanto la industria palmera es una actividad económica de gran importancia en nuestro país. Estas plantaciones suelen caracterizarse por sus vastas extensiones‚ lo que hace difícil la adquisición de información actualizada acerca del estado y la localización de las palmas. Al considerar que la mayoría de los procesos de mantenimiento realizados a cada palma se pagan de forma individual‚ la carencia de información se traduce en pérdidas económicas‚ lo que genera la necesidad de realizar un censo automatizado que pueda actualizarse fácilmente y con exactitud‚ permitiendo un mayor control en la administración del trabajo y de los recursos físicos y económicos de la empresa. Este proyecto plantea el desarrollo e implementación de un sistema aéreo de conteo que permite capturar‚ procesar y analizar las imágenes de una plantación de palma de aceite y registrar la cantidad 76 de palmas cultivadas mediante el uso de un vehículo aéreo no tripulado (UAV)‚ herramientas de fotogrametría y técnicas de visión artificial. Se inicia con un estudio de las tecnologías de UAVs disponibles para definir el modelo mas adecuado a las necesidades del proyecto‚ comparando características como el tipo de cámara‚ la autonomía de vuelo y la compatibilidad con herramientas de fotogrametría. Como resultado‚ se adquiere un DJI Phantom 2 Vision+‚ el cual es controlado por medio de un dispositivo móvil donde se establece el área de la plantación que debe ser recorrida por el drone y la ruta con los puntos en los cuales deben adquirirse las fotografías. Estas imágenes‚ junto a sus datos de geolocalización‚ son descargados en la computadora y procesados mediante el software de fotogrametría Pix4Dmapper para crear ortomosaicos de las áreas de interés‚ permitiendo que cada palma pueda ser observada desde el aire bajo la misma proyección ortogonal y sin efectos de perspectiva‚ lo que facilita el conteo de las mismas. El software desarrollado en este proyecto evalúa estas imágenes y genera como resultado el número de palmas identificadas y los recuadros de detección correspondientes. El algoritmo utiliza una técnica de ventana deslizante con escalado piramidal para la generación de ventanas candidatas a contener palmas‚ un descriptor LBP (Local Binary Pattern) que permite realizar el modelado matemático de las características de textura de la imagen‚ un modelo de regresión logística que opera como clasificador de ventanas y un algoritmo de non-maximum supression para la refinación de la decisión. El software de detección y conteo se desarrolla en tres fases. Primero se realiza el entrenamiento de un modelo inicial a partir de un conjunto de muestras extraídas de las imágenes adquiridas. Este modelo es posteriormente optimizado con un nuevo grupo de muestras en una fase de validación‚ donde se ajustan los parámetros del sistema para que el clasificador tenga un comportamiento mas general y menos sobreajustado a las muestras iniciales. Finalmente‚ una fase de evaluación con un nuevo grupo de imágenes permite obtener las gráficas y las métricas que representan el comportamiento del sistema con el modelo final. La implementación del sistema en plantaciones reales demostró que el uso del UAV es una herramienta útil para obtener imágenes actualizadas con un bajo costo sin los problemas de nubosidad asociados a los satélites. Al integrar esta tecnología con el sistema de conteo desarrollado se obtuvieron resultados satisfactorios para la solución del problema‚ obteniendo imágenes de alta calidad con información precisa de la zona de interés y un censo automatizado de la misma. Keywords; Palma de Aceite, Vehículo aéreo no tripulado, Local Binary Pattern, Regresión logística, Non-maximum supression MODELADO DE INCERTIDUMBRES DE UN SISTEMA DE NIVEL Y FLUJO. HERNÁNDEZ CAPACHO, Carlos Gerardo, Universidad Pontificia Bolivariana ANGEL SILVA, Luis, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN En este artículo se propone la identificación de las incertidumbres que afectan el comportamiento dinámico de un sistema de nivel y flujo. Inicialmente se describe el sistema a controlar. Las incertidumbres reflejan los cambios en los diferentes puntos de operación del sistema cuando se varían los flujos de salida y las dimensiones del tanque de almacenamiento. Finalmente se modela la máxima incertidumbre multiplicativa y aditiva del sistema a partir de las cuales se definen las especificaciones del controlador que llevarán a un comportamiento robusto del sistema a controlar. Keywords; Incertidumbre multiplicativa, Sistema de nivel y flujo, Estabilidad Robusta EVALUACION HIDRAULICA DEL TANQUE DE AIREACION DE LA PTAR DELA UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE‚ MEDIANTE LA MODELACION MATEMATICA CUARAN CUARAN, Julio Cesar, universidad autonoma de occidente LOPEZ GIRALDO, Javier Eduardo, universidad autonoma de occidente Email del autor principal: [email protected] 77 CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN La Universidad Autónoma de Occidente ubicada en el departamento del Valle del Cauca en la ciudad de Santiago de Cali (suroccidente de Colombia)‚ cuenta con una Planta de tratamiento de aguas residuales la cual fue diseñada para una población de 8000 usuarios‚ entrando en funcionamiento en el año 1998. En la actualidad este sistema ha sufrido alteraciones en sus parámetros de funcionamiento para poder operar con un exceso de carga‚ debido un incremento poblacional en los últimos años del 12‚71%. La operación de este sistema de tratamiento de aguas residuales además de mitigar los impactos que se generan sobre el recurso hídrico‚ permite el aprovechamiento de una parte del efluente tratado para riego de zonas verdes en la Universidad. El restante efluente tratado es vertido al sistema de alcantarillado del sur de la ciudad de Cali‚ el cual llega finalmente al río Cauca. Durante las visitas de inspección y el diagnóstico realizado en este proyecto‚ se evidenció que las modificaciones realizadas al sistema de tratamiento para cumplir con los estándares establecidos por la ley‚ sobre la calidad en el vertimiento final de agua residual tratada‚ permitieron resolver las problemáticas visibles‚ sin considerar los problemas de fondo de las unidades. En el presente estudio se evaluó inicialmente el comportamiento hidráulico del tanque de aireación realizando un experimento de tipo impulso con la sustancia trazadora Rodamina WT‚ utilizando los modelos de tanques en serie‚ dispersión y compartimentos. Los resultados de estos modelos matemáticos no permitieron reproducir con precisión el comportamiento hidráulico del tanque‚ debido a que esta unidad está sometida a recirculaciones externas con caudales relativamente altos con relación al caudal de diseño del sistema. Por lo anterior‚ actualmente en esta investigación se está evaluando la implementación de un modelo basado en la técnica Computational Fluid Dynamics (CFD). Esta herramienta computacional permite la visualización de un campo de vectores de velocidad‚ líneas de corriente y trayectorias de las partículas fluidas‚ facilitando un análisis más detallado de la hidráulica del reactor‚ identificando zonas muertas‚ corto circuitos y recirculaciones internas. Keywords; hidrodinámica, CFD (dinamica de fluidos computacional), reactores, modelos matemáticos, trazadores. DISEÑO‚ FABRICACIÓN Y PUESTA A PUNTO DE UNA BOMBA CRAWFORD PARA LA CARACTERIZACIÓN BALÍSTICA DE PROPELENTES SÓLIDOS GRACIANO PÉREZ, Diego Arley, Universidad de Antioquia CHICA, Edwin Lenin, Universidad de Antioquia PINEDA VARGAS, David Alejandro, Universidad de Antioquia SIMANCA, Pedro León, Universidad de Antioquia Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN En este trabajo se presenta la metodología de diseño‚ fabricación y puesta a punto del dispositivo denominado bomba Crawford el cual es utilizado para la caracterización balística de propelentes sólidos para motores cohete‚ principalmente mediante la determinación de la tasa de combustión. El dispositivo se diseñó de acuerdo a la norma ASME BPVC sección 8 división 1. La bomba fue dotada con diferentes dispositivos de medición como termocuplas‚ transductores de presión y un sensor de llama‚ además cuenta con tres ventanas translúcidas que permiten la instalación de cámaras para el registro fotográfico de todo el proceso de quemado de las muestras de propelente‚ permitiendo hacer un análisis visual de la calidad de la combustión. Se efectuaron pruebas preliminares con muestras de 25 mm de longitud y 6 mm de diámetro‚ de un propelente cuya formulación está basada en resina epóxica y nitrato de potasio. A través de los datos arrojados por el sensor de llama y el transductor de presión se midió el tiempo que tarda en consumirse la totalidad de la probeta bajo diferentes valores de presión y temperatura‚ obteniendo de esta forma la tasa de combustión; posteriormente‚ los valores obtenidos fueron comparados con los ya tabulados por otros investigadores‚ lo que permitió establecer la correcta calibración y operación del dispositivo. 78 Keywords; Bomba Crawford, propelentes solidos, Tasa de combustión, Caracterización de propelntes sólidos CHARACTERIZATION OF HYBRID LIGHTING SYSTEMS OF THE ELECTRICAL ENGINEERING BUILDING IN THE INDUSTRIAL UNIVERSITY OF SANTANDER GALVIS NEIRA, Diego Andrés, Universidad Industrial de Santander EXPOSITO CÁCERES, Carlos Andrés, Universidad Industrial de Santander OSMA PINTO, Germán Alfonso, Universidad Industrial de Santander ORDÓÑEZ PLATA, Gabriel, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN This paper presents an analysis of hybrid lighting systems of Electrical Engineering Building in the Industrial University of Santander‚ which is a pilot of green building for warm-tropical conditions. The lighting performance of inner spaces is based on lighting curves obtained from characterization of daylighting systems of these spaces. A computation tool was made in Excel-Visual Basic to simulate the behavior of artificial lighting system considering artificial control system‚ user behavior and solar condition. Also‚ this tool allows to estimate the electrical energy consumption of the lighting system for a day‚ a month and a year. Keywords; Hybrid lighting systems, Characterization, Daylight MATHEMATICAL MODEL BASED ON KINEMATIC ANALYSIS TO UPPER AND LOWER LIMBS IN AN EXOSKELETON FOR REHABILITATION. TIBADUIZA BURGOS, Diego Alexander, Universidad Santo Tomas TORRES PINZON, Carlos Andrés, Universidad Santo Tomas VITOLA OYAGA, Jaime, Universidad Santo Tomas VELANDIA CARDENAS, Cristian Camilo, Universidad Santo Tomas CELEDON FLOREZ, Hugo Jose, Universidad Santo Tomas OSPINA, Pablo, Universidad Santo Tomas Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN Towards the goal of developing a rehabilitation support exoskeleton‚ it’s necessary to have a complete mathematical model able to describe completely the kinematics and dynamics of the limbs. In this paper‚ a complete analysis of the kinematics of the upper and lower limbs in order to understand and model those limbs movements in the sagittal plane is presented. The mathematical model is developed using the Denavit-Hartenberg (DH) parameters for kinematics‚ those parameters are applied to the arm and leg‚ which are analyzed using three degrees of freedom with edges located on the shoulder‚ elbow‚ wrist‚ hip‚ knee and ankle respectively. As arms and legs angular movements on each articulation are constrained‚ an inertial measurement unit (IMU) which integrates a gyroscope‚ an accelerometer and a field effect sensor‚ is used to measure those angular movement limits‚ the movement speed and movement acceleration. The model aims to develop a control strategy for the exoskeleton in order to ensure soft and precise movements to enhance basic rehabilitation tasks and exercises. 79 Keywords; Exoskeleton, Kinematics, Rehabilitation, Upper limbs, Lower limbs CONTROL DESIGN OF AN ELBOW EXOSKELETON FOR UPPER-LIMB REHABILITATION - FIRST APPROACH TIBADUIZA BURGOS, Diego Alexander, Universidad Santo Tomas CELEDÓN, Hugo, Universidad Santo Tomas VELANDIA, Cristian, Universidad Santo Tomas VITOLA, Jaime, Universidad Santo Tomas TORRES, Carlos, Universidad Santo Tomas Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN Rehabilitation processes of ailments in extremities that involve limitation of movement is one of the main focus by the physiotherapists‚ however because this therapies are based on repetitive movements assisted by a professional on this area which works in some cases with several patients at the same time‚ traditional methodology cannot offer in most of the cases a feedback about the patient’s improvement in terms of force‚ repetitions‚ angles and other kind of variables useful on the rehabilitiation process . The Engineering with a strong interdisciplinary approach that involves mechanical and electronics engineering adding areas such as the physiotherapy can offer a solution through a device providing a automatic-based therapy in order to improve the autonomy and provide flexible and configurable automatic programs that can fit the needs of each patient. As contribution‚ this paper presents a first approach to the design of a prototype rehabilitation system for people with partial disability in an upper limb and the design of position controller based on LMIs for its joints. Keywords; Exoskeleton, Rehabilitation, Elbow. THE ORGANIC PRODUCTION: A FRAMEWORK IN COLOMBIA CASTELLANOS REYES, Silvia Maria, Universidad pontificia Bolivariana- Bucaramanga CUERVO-ANDRADE, Patricia, Universidad Pontificia Bolivariana Bucaramanga Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN By the 1970s‚ increased environmental consciousness and consumer demand for healthy products that increased the growth of the organic industry. All this were due to the main intention of the big agrochemical corporation’s policies that in order to increase the incomes‚ invested in the creation of transgenic patent seeds resistant to the needs of the global logistics for commercialization. The creation of transgenic agricultural products were a respond of the international trade requirements instead of a need for a global safety food production. This situation cause a respond from the population already working against the use of pesticides‚ fertilizers‚ animal drugs and food additives that may have adverse health effects and hostile environmental effects. Moreover different leaders around the world came together from several associations as representatives in the organic movement and joined to form the International Federation of Organic Agriculture Movements (IFOAM)‚ with the mission ¨Lead‚ unite and assist the organic movement in its full diversity¨ and the vision is ¨Worldwide adoption of ecologically‚ socially and economically sound systems‚ based on the Principles of Organic Agriculture¨. The term ¨organic¨ have been establish with different definitions but same meaning by various organizations such as USDA (United States Department of Agriculture)‚ IFOAM‚ and FAO (Food and Agriculture Organization of the United Nations)‚ 80 between others. In general words the organic term can have the common definition of the production system as a sustainable life style that includes all the actors of the agriculture chain in order to assure the health of soils‚ water‚ ecosystems and people‚ without the use of any chemical industry production or any transgenic product. Besides this definition the organic production can also be seen as a growing sector delivering economic‚ environmental‚ health and social benefits‚ as well as providing answers to challenges that current society faces. The organic production should be part of the solution sought by policy makers in their fight against hunger‚ poverty‚ climate change and environmental degradation. Today statistics show that organic agriculture is practiced in 164 countries and more than 37.5 million hectares of agricultural land are managed organically by 1.9 million farmers. The demand of organic crops by developed countries around the world has increased over the years and has open great opportunities to the organic production. The global circumstances and new directions in food consumption are seen as essential components to look for opportunities for the production of organic fruits and vegetables in Latin America Countries. The Latin-American region‚ with its millennial origins in agriculture and civilizations‚ is fertile ground for innovation and adaptation to climate change. Colombia during the past decades has taken the position of seen the organic production as a way to growth the exports and has been working with the help of different organization in the creation of proposals and business strategies. Most of the forecast and possibilities for this economic sector mention the competitive advantage of the geographic conditions and the steady weather the whole year around that facilitates the growth of varieties of organic agriculture products. The aim of this framework is to understand the changes around organic products related to all the factors involve around the national and international commerce in Colombian and thereby to use this as a way to provide a sustainable economic alternative for the small farmers and rural woman farmers associations and all agricultural workers in the country. Keywords; Organic, Colombia, agricultura EDUCATIONAL GAMES FOR LEARNING CALCULUS IN ENGINEERING SCIENCE FAJARDO ORTIZ, Eddy Johanna, Universidad Central de Venezuela VILLALBA, Deicy, Unillanos ROMERO, Hector, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN The poor performance of engineering students in the early stages of calculus and the growing number of students who retake these courses tends to suggests that the teaching methods employed during fundamental calculus courses might not be appropriate. In order to provide an alternative approach‚ a series of games are developed in order to be applied in the classroom with students of engineering at the undergraduate level. It is expected that these teaching strategies will allow students‚ not only to recall previously acquired knowledge‚ but also develop an increase motivation in the construction of new concepts and mathematical skills. Keywords; Learning in engineering, Cooperative learning, Calculus, Mathematical skills RELACIÓN UNIVERSIDAD-EMPRESA HERNÁNDEZ ARROYO, Emil, Universidad Pontificia Bolivariana- Bucaramanga REMOLINA MILLAN, Aduljay, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education 81 ABSTRACT / RESUMEN Algunos de los principales inconvenientes para la relación universidad-empresa‚ es que no sea de mutuo beneficio y que cada una de las partes tenga sus propios intereses teniendo como consecuencia en muchos casos un desconocimiento de la función social de la universidad por parte de la empresa y paralelamente de la empresa por parte de la universidad. La relación universidad-empresa se fundamenta en la relación ciencia-tecnología‚ teoría-práctica y no es fácil establecer una sinergia efectiva y operante entre los dos sistemas. En Colombia se han realizado intentos por establecer relaciones entre la universidad y la empresa‚ como la ley 1286 de 2009‚ del marco jurídico colombiano‚ donde se busca fortalecer el sistema nacional de ciencia y tecnología‚ con miras a la consecución de un modelo productivo sustentado en la ciencia y la innovación. Se da paso a los Comité Universidad Empresa Estado –CUEE‚ para impulsar la transferencia de conocimiento al sector empresarial; en busca de consolidar alianzas estratégicas que contribuyan al desarrollo económico de las regiones. En este trabajo se propone un modelo para la relación universidad-empresa donde se reconocen otros actores fundamentales en la formación de profesionales‚ como son la sociedad y el estado‚ debido a que todos los procesos educativos y de producción deben tener como fin principal el bienestar y desarrollo de la sociedad. También es posible concluir que no basta con implementar prácticas empresariales‚ en la universidad‚ de forma atomizada‚ donde las empresas se sienten obligadas a recibir practicantes‚ motivadas solo por los beneficios tributarios y de tener un empleado a muy bajo costo. La universidad (esencia de la ciencia) y la empresa (esencia de la tecnología) se necesitan mutuamente no solo para cumplir con sus objetivos inmediatos sino también para desarrollarse. El modelo planteado asume que la responsabilidad de la formación de profesionales debe ser compartida entre la universidad y la empresa porque si no vamos a tener profesionales reciénegresados socialmente inoperantes. Keywords; Universidad-Empresa, Universidad-Estado, Practicas empresariales ENERGY SAVING TECHNIQUES IN VENTILATION AND AIR CONDITIONING FLÓREZ REYES, Julián Oswaldo, Universidad Industrial de Santander OSMA PINTO, Germán Alfonso, Universidad Industrial de Santander ORDÓNEZ PLATA, Gabriel, Universidad Industrial de Santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN The systems of heating‚ ventilation and air conditioning represent about 70% of global electricity consumption‚ being an important subject in the production of greenhouse gases. For this reason‚ studies on the efficiency of these systems are of major importance. This article presents the main energy-saving techniques in ventilation and air conditioning. These techniques can be classified by efficient equipment type and control- automation type. The first relates to efficient equipment‚ while the second one deals with measuring‚ driving and system control. It is of great importance the study of techniques to encourage their implementation on tropical environments. It was found a 10% save in energy consumption with the use of these techniques. It is to be highlighted the use of zoning in such tasks and environments that allow the prioritization and specialization of techniques generating greater energy savings. Keywords; HVAC, Energy consumption, Review , Rational use of energy UNCERTAIN PARAMETRIC IDENTIFICATION OF A ROBOTIC SYSTEM. VIOLA, Jairo, Universidad Pontificia Bolivariana ANGEL, Luis, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO 82 Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN This paper propose the parametric uncertainties identification of a robotic system of one degree of freedom. For this‚ a MSC-ADAMS / MATLAB co-simulation model is built‚ on which the robotic system uncertainties be simulated. Subsequently‚ to a desired trajectory‚ a set of dynamic models of the system is identified in the presence of the following parametric uncertainties‚ variations in the mass‚ length and friction of the system. Using Feedback linearization technique‚ the linearized dynamic models of the system and the linearized model of the nominal plant are defined. Finally‚ the maximum multiplicative uncertainty of the system is modeled‚ from which the conditions of the controller are defined for achieve robust stability and performance of the closed loop system. Keywords; Parametric identification, parametric uncertain, ADAMS-MATLAB cosimulation, Feedback linearization CULTURA INVESTIGATIVA A PARTIR DEL DESARROLLO DE UN VTH EMPLEANDO EL ABP ARGUELLO, Juan Manuel, Univesidad Pontificia Bolivariana SANTOS, Alfonso, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN La solución de problemas reales‚ presentes en el contexto local‚ nacional e internacional; se constituyen en una herramienta de aprendizaje innovadora a partir del trabajo colaborativo de los integrantes del semillero de investigación en CAD & CAE‚ fomentando en los estudiantes la cultura investigativa. La planeación‚ el diseño y la construcción de un vehículo de tracción humana (VTH)‚ dentro de las actividades desarrolladas por un grupo de estudiantes pertenecientes al semillero de Investigación en CAD & CAE de la Facultad de ingeniería Mecánica de la UPB‚ seccional Bucaramanga; se ha constituido en un desafío que anualmente se plantean los integrantes del mismo para participar en la carrera anual‚ a nivel nacional‚ de estos vehículos. La metodología empelada en el desarrollo del VTH‚ puso a prueba las habilidades propias de los estudiantes en temas referentes al gerenciamiento y gestión de proyectos; modelamiento y simulación de elementos a través de software; planeación y ejecución de procesos de fabricación; y adquisición de información para la validación del desempeño del vehículo. Este proceso‚ que se realiza a lo largo de todo un año enriquece la formación de cada uno de los integrantes del semillero‚ a partir de las experiencias de sus compañeros y el fomento de la cultura investigativa que debe desarrollar todo estudiante de ingeniería para ejercer exitosamente su profesión. En el desarrollo del VTH participaron estudiantes de diversos niveles de Ingeniería Mecánica‚ donde se encontró que el prototipo desarrollado involucró varias asignaturas presentes en el plan de estudios; y teniendo en cuenta el reto que se constituía el límite de tiempo para el diseño y construcción del vehículo‚ para así participar en la competencia; desarrollando un aprendizaje colaborativo‚ que enriqueció la cultura investigativa de los estudiantes‚ potenciando las habilidades adquiridas durante su formación básica y profesional e incluyendo la formación humana‚ ya que se propició la confianza en el otro para cumplir con los retos planteados durante el desarrollo del trabajo. La cultura investigativa fue favorecida por el proyecto planteado en el semillero de investigación en CAD & CAE; ya que los estudiantes involucrados en el proyecto debieron ahondar en conocimientos vistos en algunas de sus asignaturas de sus ciclos de formación‚ determinando las implicaciones de aspectos teóricos aplicados a una solución real; adicionalmente‚ se realizó una encuesta entre algunos de los estudiantes que han pertenecido al semillero en los últimos cuatro años‚ donde se observa que el 64% de ellos considera que el desarrollo de proyectos es la actividad más relevante en su proceso de investigación formativa; mientras que un 41.7% asegura que esta actividad fortalece sus capacidades profesionales. Keywords; cad & cae, semillero, vth, aprendizaje 83 ACCELEROMETER BASED SOLUTION FOR PRECISION LIVESTOCK FARMING: GEOLOCATION ENHANCEMENT AND ANIMAL ACTIVITY IDENTIFICATION LLARIA LEAL, Alvaro, Ecole Supérieure des Technologies Industrielles Avancées (ESTIA) TERRASSON, Guillaume, Ecole Supérieure des Technologies Industrielles Avancées (ESTIA) MARRA, Adrien, Ecole Supérieure des Technologies Industrielles Avancées (ESTIA) VOADEN, Samuel, Ecole Supérieure des Technologies Industrielles Avancées (ESTIA) Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN From several years‚ Precision Livestock Farming applications have known an increasing deployment mainly due to the evolution of the Information and Communication Technologies and to the miniaturization of the electronic devices. In this frame‚ the organization of farmers’ daily work could be optimized by means of tools capable of locating their animals in real time over large area surfaces. In fact‚ this kind of applications offers to the farmer the capacity to survey remotely its cattle avoiding unnecessary displacements and‚ at the same time‚ to define virtual fences in order to better manage pasture resources. Nowadays‚ a significant number of geolocation solutions are based on electronic devices‚ embedded into collars carried by animals. Nevertheless‚ these systems present some technical limitations that must be resolved in order to propose a more attractive solution to the farmers. Indeed‚ Global Navigation Satellite Systems impact the overall performance of geolocation devices not only in terms of precision but also in terms of autonomy. Other limitations are caused by the wireless communication protocol employed to transmit the collected positions to the end user. Standard protocols such as GSM‚ WiFi or ZigBee are frequently used. However‚ they are not adapted to ensure an energy efficient geolocation data collection over the large surfaces that must be covered. One example of a recently developed solution that tries to override these technical challenges is the e-Pasto platform. This solution is composed of low power geolocation devices embedded into collars‚ completed with a Human Machine Interface that allows the farmers to see the positions of their animals employing computers or portable devices‚ such as laptops or smartphones. The main enhancement provided by the e-Pasto platform concerns the autonomy of the embedded electronic devices which reaches at least 7 months ensuring‚ at the same time‚ the collection of geolocation data in wide surface pastures‚ along with an innovative long range and low power wireless communication network. Nonetheless‚ this solution is constrained by its duty cycle operation‚ which limits the animal position acquisition to one measurement per hour. This duty cycle strategy is very interesting in order to reduce the overall power consumption of the geolocation device‚ but it could decrease the farmer’s interest in this kind of systems. Certainly‚ with this strategy it is not possible to collect geolocation data between two programmed position measurements‚ even if animals have covered long distances during this period. In addition‚ the duty cycle operation is not optimized to ensure an energy efficient geolocation data measurement‚ mostly during the night. Therefore‚ this work studies the employ of accelerometers in order to overcome these limitations‚ assuring the required autonomy for the geolocation device. Consequently‚ the envisaged strategy consists of collecting positions only if the accelerometer detects a displacement of the animal. Indeed‚ the information issued from the accelerometer‚ treated with an adequate processing algorithm‚ could be used to identify the animal behavior: eating‚ walking‚ sleeping... In this context‚ the authors propose an algorithm that processes the acceleration data in order to identify the steps. This step recognition indicates if the animal is walking or running and‚ broadly‚ it provides basic behavior information. Afterwards‚ the animal position is acquired when a specific number of steps is detected‚ resulting in a more performant and energy efficient solution compared to the duty cycle strategy. This algorithm has been implemented in an electronic device similar to the geolocation one proposed for the e-Pasto platform. The whole solution (step identification and geolocation) has also been validated by means of several experimental tests. Keywords; Agricultural Science, Animal geolocation, Behavior identification, Embedded electronics, Precision Livestock Farming “DIRECT DRIVE” SYSTEM DESIGN FOR CO2 OR FIBER LASER CUTTING – LINEAR DRIVE LASERMARTIN BUITRAGO, Marco Aldemar, National University of Colombia 84 E. Cordoa, National University of Colombia J. F. Pineda, National University of Colombia Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN High-speed machines and CO2/fiber laser technology have increasingly high demands where speed and accuracy are now needed to be competitive in the industry in order to increase productivity and quality. The modern technology that is influencing high speed industrial applications is the use of linear servo motor (direct drive technology) together with laser technology for material processing. This paper presents the design methodology and the aspects to be evaluated in the development of the "Direct Drive" system for High Speed Laser cutting. Design tasks and technology involved in the different fields of precision mechanics, electronics, software development, motion control, high power laser technology and the importance for each area are shown in order to achieve the ultimate goal of designing a functional and high performance system. The project named Desarrollo y Construcción de Plataforma “Direct Drive” para Corte de Materiales con Láser de CO2 o Fibra – Linear Drive Laser is supported by COLCIENCIAS – Convocatoria 642 (2013), and, the research group Nuevas Tecnologías de Diseño, Manufactura-Automatización DIMA UN at the National University of Colombia, Bogota is involved in the project as well.. Keywords; Direct drive technology, Laser technology, High-speed. DISEÑO Y SIMULACIÓN DE UN CONTROLADOR POR MODOS DESLIZANTES PARA UN VEHÍCULO AÉREO NO TRIPULADO TIPO HEXAROTOR MENDOZA CASTELLANOS, Yeisson Ricardo, Universidad industrial de santander BORRÁS PINILLA, Carlos, Universidad industrial de santander Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN Este artículo presenta el modelamiento dinámico‚ diseño y simulación de un control no lineal por modos deslizantes para un vehículo aéreo no tripulado de seis rotores (hexa-rotor). Este trabajo está enfocado en ganar una comprensión profunda de la dinámica de la aeronave‚ la cual está asociada a perturbaciones externas‚ inercias‚ masas‚ fuerzas y torques aerodinámicos no lineales‚ la formulación del modelo es basada en el método Newton-Euler de posición y orientación. El modelo predice los efectos que tienen las fuerzas y torques generadas por los seis propulsores en el movimiento del hexarotor. Con base en este modelo no lineal y acoplado se diseña un controlador por modos deslizantes que compensa las dinámicas no modeladas y lleva el problema del control a un sistema de primer orden‚ donde la teoría de Lyapunov garantiza que los estados del sistema alcancen y permanezcan en la superficie de deslizamiento. Las simulaciones se han desarrollado en la herramienta matemática MATLAB®‚ los extensos resultados de estas se dan para ilustrar la efectividad del método de control propuesto. Este control será implementado‚ junto con un algoritmo de generación de trayectorias‚ en un prototipo ya fabricado de un hexa-rotor para el desarrollo de un sistema autónomo de navegación. Keywords; control de modos deslizantes, hexa-rotor UAV, robótica, método Lyapunov 85 DESARROLLO DE UN SISTEMA DE ILUMINACIÓN ARTIFICIAL LED PARA CULTIVOS EN INTERIORES –VERTICAL FARMING (VF). RAMOS GONZALIAS, Yesid Fernando, Universidad Autonoma de Occidente MACIAS FERRO, Hugo Andres, Universidad Autonoma de Occidente RAMIREZ VELEZ, Andres Felipe, Universidad Autonoma de Occidente Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN El concepto de granja vertical‚ también relacionada como Agricultura Integrada en Edificaciones del acrónimo BIA (Building Integrated Agriculture) o Green Urban Architecture es un nuevo enfoque de la producción basada en la idea de localizar sistemas de cultivo de alto rendimiento en edificaciones para producir alimentos al interior haciendo uso de fuentes renovables‚ locales de energía y agua. Las luces de crecimiento hacen parte de este concepto y son una fuente de luz artificial‚ en general‚ diseñada para estimular a las plantas mediante la emisión de un espectro electromagnético adecuado para la fotosíntesis. Estas funcionan de tres maneras diferentes: 1) Proporcionan toda la luz que la planta necesita para crecer. 2) Complementan la luz natural‚ sobre todo en los meses de invierno‚ donde las horas de luz día son cortas y 3) Aumentan el periodo de la luz día con el fin de disparar el crecimiento y floración. En la actualidad la tecnología LED (Light Emitting Diode) ha avanzado rápidamente en diferentes campos de las ciencias aplicadas ya que permiten la producción de luz brillante y de larga duración. Para los cultivos en interiores emiten sólo las longitudes de onda de luz correspondientes a valores propios y cercanos a los picos de absorción de los procesos fotoquímicos típicos de una planta que están entre 400 y 500 nanómetros (nm) y entre 600 y 700 nm‚ longitudes de onda que estimulan la germinación‚ crecimiento vegetativo‚ desarrollo y floración de las plantas por medio sus pigmentos foto sensitivos. En comparación con otros tipos de luces de crecimiento‚ los LED para las plantas de interior son atractivos debido a que no requieren balastos y emiten mucho menos calor que cualquier sistema de iluminación. Así el articulo Red and Blue LED with Pulse Lighting Control Treatment for Brassica Chinensis in Indoor Farming presenta un método para optimizar el crecimiento de las plantas usando un sistema de iluminación LED. Los resultados demuestran el aumento en el proceso de la fotosíntesis de un 291% contribuyendo a un mejor desarrollo de la planta‚ en comparación a un típico sistema de iluminación de 12 horas. En este artículo se exponen las características más relevantes de los sistemas de iluminación LED para cultivos en interiores y se propone un prototipo de iluminación que emula el comportamiento solar‚ es decir que varía la intensidad de luz en un periodo de tiempo definido (6 horas de fase lumínica y 2 de fase oscura conforman un ciclo de trabajo‚ que se repite 3 veces en un día) donde el modelo de funcionamiento será el de proporcional toda la luz que la planta necesitara para crecer saludablemente‚ en un entorno libre de luz solar. Keywords; Luz, Granja vertical, Iluminación LED, Longitud de onda, Cultivos en interiores USING AGRO PROJECTS TO DEVELOP ENGINEERING CAPABILITIES IN UNDERGRADUATE STUDENTS CASTELLANOS OLARTE, Javier Mauricio, Universidad Pontificia Bolivariana CARREÑO OLEJUA, Ariel René, Universidad Pontificia Bolivariana Email del autor principal: [email protected] CATEGORIA DEL TRABAJO Others –Engineering education ABSTRACT / RESUMEN 86 Outcomes of experimental courses are quite important for engineering education and had been broadly discussed. However, when student education is oriented towards competences development and the unity theory and practice, laboratory work becomes fundamental to boost learning. This paper shows a methodology that has been implemented in experimental courses of the Mechanical Engineering program of the Pontificia Bolivariana University at Bucaramanga. It has allowed to accomplish transversal integration of several courses, as well as to stimulate meaningful learning of engineering students, and to develop competences to solving problems, particularly in the Agro business area. As a first element, there is a project that looks forward to satisfy formation criteria of three different areas: Mechanical design, thermal design and industrial automation. Selected project topics are related to Agroindustry sector, which is the field of interest of the research group of the Faculty. Hence, students deal with subjects that are part of current research works. Teams of approximately fifteen students are organized at the experimental courses to carry out two projects per year. The principal goal of each project is to design, manufacturing and automating a prototype (So far, an incubator, Several Dryers (Solar, Drum and Belt), a cooking oven, and an extruder). Teams must address the project by means of a coordinating group and several subgroups which are in charge of different areas: Mechanical design, Thermal design and automation design. Every team works independently, but there is a dynamic feedback from the coordinating group. When final solution is chosen, the same students must integrate the manufacturing and testing teams. The results show a high level of meaningful and collaborative learning. Additionally, there is evidence of a major improvement in the relationship between theoretical tools and final solution, and also in the project management skills of students. Keywords; Agro-projects, Tranversal integration, Collaborative Learning. 87 88