Revista Politécnica

Uso de un Catalizador Regenerado de la Unidad de Craqueo Catalítico Fluidizado para el Reciclaje Químico mediante Glicólisis del Poli-(Tereftalato de Etileno)

Fri, 09 Feb 2024 00:00:00 -0500

La alta demanda de materiales plásticos ha sido una tendencia post Covid-19 debido a la necesidad de materiales de protección y empaquetado para productos sanitarios y alimentarios. Sin embargo, esta situación ha agravado la problemática medioambiental asociada a la contaminación por residuos plásticos, debido a su largo tiempo de vida, por lo que en los últimos años se ha intensificado la búsqueda de alternativas de su reciclaje. De igual manera, la disposición final de los catalizadores utilizados en la petroquímica representa un importante desafío, puesto que estos terminan en vertederos, siendo un gran foco de contención por su alto contenido de metales pesados. Con este enfoque, el presente estudio tiene como objetivo la evaluación del uso de catalizadores regenerados FCC provenientes de procesos petroquímicos y su aplicación en el proceso de despolimerización mediante glicólisis del poli-(tereftalato de etileno). El catalizador fue regenerado mediante tratamiento térmico y químico, el mismo que posterior a su análisis fue evaluado en el proceso de glicólisis en cantidades del uno y dos por ciento en masa, comparándolo con otros catalizadores convencionales como el acetato de zinc y la zeolita ZSM-5 en la obtención de bis-hidroxi etilen tereftalato (BHET). Los resultados mostraron un rendimiento muy significativo comparado con los otros catalizadores, así también se demostró que la cantidad de catalizador no presenta influencia significativa en el proceso de despolimerización. Resultados que se muestran como una opción prometedora para combatir la problemática de la aglomeración de materiales plásticos.

Software para el Control de la Demanda Eléctrica a partir de Scilab

Fri, 09 Feb 2024 00:00:00 -0500

En la actualidad, como los recursos energéticos escasean cada vez más, se hace necesario aplicar una política de ahorro de suma eficiencia. En este contexto, es imprescindible el estudio y análisis de los sistemas eléctricos, fundamentalmente los sistemas de suministros en instalaciones de producción y servicios. Es importante señalar que, en las horas del pico eléctrico, hasta las máquinas generadoras menos eficientes tienen que funcionar incrementándose el consumo de petróleo por kWh generado, por otra parte, se presentan grandes dificultades para transferir la potencia de diferentes unidades generadoras hacia los lugares donde es consumida la electricidad en esas horas críticas. Por lo tanto, cuando la demanda de energía no está en correspondencia con la generación de las plantas generadoras es necesario entonces interrumpir algunas cargas, produciéndose los conocidos apagones y, por consiguiente, la molestia y afectaciones de los usuarios del servicio eléctrico, es en estos casos que se hace evidente la necesidad del acomodo de carga eléctrica. Por lo que el presente artículo tiene como objetivo proponer una aplicación para realizar el acomodo de cargas en los sistemas industriales, mediante una interfaz gráfica, basada en el software libre Scilab, la cual entre otras cosas permite realizar el acomodo de cargas teniendo en cuenta la instalación o no de un sistema fotovoltaico. Para comprobar su utilidad se toma como caso la UEB Pinturas Vitral ubicada en el municipio de San José de las Lajas, Provincia Mayabeque, Cuba, que posee 2 turnos de trabajo.

Estimación, Manejo y Control de la Contaminación No Puntual por Escorrentía Superficial Ganadera: Una Revisión de literatura

Monica Pérez Sane, Camilo Torres, Jaime Lara-Borrero — Fri, 09 Feb 2024 00:00:00 -0500

Los nutrientes, como el nitrógeno y el fósforo generan, entre otros impactos, la eutrofización en los cuerpos de agua. Estos impactos son principalmente causados por actividades agrícolas como la ganadería, debido a la aplicación de fertilizantes y/o al estiércol de las vacas. Los nutrientes transportados por la escorrentía llegan a los cuerpos de agua y generan contaminación. Esta problemática ha sido abordada desde la década de los 60, no obstante, se ha logrado poco avance en este tema. Los avances están relacionados con la estimación del aporte de nutrientes de forma teórica y a través de simulaciones, debido a los altos costos que implica tomar datos en el campo. También se han realizado esfuerzos en la implementación de Buenas Prácticas de Gestión para el manejo de las fuentes no puntuales, pero existe poca evidencia de la eficiencia de cada una de estas prácticas. Por otro lado, pese a la falta de información científica necesaria para formular políticas, se ha demostrado que la vía normativa puede ser el mejor mecanismo para controlar la contaminación por fuentes no puntuales. En este artículo, se presenta una revisión de estos tres componentes luego del análisis bibliométrico, estableciendo lo que se conoce actualmente y las brechas de información. Primero, se abordan los avances en la estimación del aporte de las fuentes no puntuales, segundo se presentan las Buenas Prácticas de Gestión, y tercero, se exponen los avances en materia de políticas para el control de la contaminación no puntual.

Generación de Caudales Aplicando un Método Simple de Tránsito de Avenidas a Nivel Mensual en La Cuenca La Leche, Perú

Fri, 09 Feb 2024 00:00:00 -0500

El tránsito de avenidas por lo general es usado en el análisis y evaluación de inundaciones, sin embargo, ha sido poco estudiado en la extensión y determinación de caudales. Por ello, esta investigación tuvo por objetivo generar caudales aplicando un método simple de tránsito de avenidas conocido como Muskingum a nivel mensual, en la cuenca La Leche de Perú. Se escogió la cuenca en mención, pues en los últimos 40 años ha sufrido grandes inundaciones, viéndose afectada gran parte de la población, terrenos de cultivo e infraestructura local, por lo que se requiere abordar su estudio. La metodología fue del tipo aplicada y de diseño no experimental comparativo. Debido a que el tránsito de avenidas emplea los parámetros de proporcionalidad de volumen y ponderación del tránsito en intervalos de tiempo definido, se creyó conveniente usar indicadores estadísticos para optimizar la comparación de los caudales registrados en las estaciones hidrométricas y los hidrogramas de la simulación de un modelo hidrológico tipo precipitación-escorrentía para diferentes períodos de retorno, obteniéndose significativos resultados en cada caso, según la correlación de Pearson, el criterio de Schultz, el criterio de Nash-Sutcliffe, el error de balance de masas y la prueba t para dos muestras suponiendo varianzas iguales. Finalmente, se concluye que se pueden establecer caudales empleando el tránsito de avenidas con el método Muskingum en la cuenca La Leche, además pueden utilizarse en descargas simuladas donde se disponga de información meteorológica e hidrométrica.

Evaluación del Desempeño Sísmico de un Sistema Dual de Hormigón Armado con Diferentes Niveles de Irregularidad Torsional

David Ulcuango, Ana Gabriela Haro — Fri, 09 Feb 2024 00:00:00 -0500

En el presente estudio, se analiza el desempeño sísmico de un sistema dual de hormigón armado (pórticos y muros especiales) con diferentes niveles de irregularidad torsional. Se plantean tres arquetipos, cada uno con un nivel de irregularidad torsional distinto (IT 1.0, IT 1.2 e IT 1.4) con la finalidad de evaluar el efecto de la irregularidad torsional en el desempeño sísmico. Los elementos estructurales de los arquetipos cumplen con el diseño sismorresistente. Además, se tomó en cuenta los factores de sobre-resistencia y amplificación dinámica para determinar el corte de diseño en los muros estructurales. Se realizaron análisis estático y dinámicos no lineales para cuantificar las respuestas globales y locales de cada uno de los modelos. Los modelos analíticos de muros estructurales son calibrados en función de los datos obtenidos en ensayos experimentales existentes, de esta manera se valida los elementos tipo fibra (infrmFB) usados y los parámetros de los modelos constitutivos de los materiales. Se realizan análisis dinámicos incrementales (IDA) para cada uno de los arquetipos con los once registros sísmicos seleccionados de la base del PEER. Las curvas IDA son desarrolladas con dos parámetros de demanda ingenieril: derivas de piso y deformaciones unitarias. Finalmente, se elaboran las curvas de fragilidad para los niveles de desempeño de ocupación inmediata, seguridad de vida y prevención de colapso, y se determinan los coeficientes de margen con la finalidad de cuantificar las probabilidades de alcanzar los niveles de desempeño mencionados.

Herramienta Computacional para Determinar los Residuos de Sistemas Eléctricos de Potencia

José Oscullo, Roberto Jumbo, Patricia Otero — Fri, 09 Feb 2024 00:00:00 -0500

Este artículo presenta el desarrollo de una herramienta de cálculo de los residuos de los modos críticos de oscilación para un sistema eléctrico, utilizando datos del análisis modal de PowerFactory de DIgSILENT. El problema planteado es de gran importancia en los sistemas eléctricos actuales, los cuales se caracterizan por operar sus elementos al límite y si estas oscilaciones, no son adecuadamente amortiguadas, pueden causar fallas en la generación al reducir el nivel de estabilidad del sistema. PowerFactory es una herramienta de ingeniería para analizar sistemas eléctricos, utilizado ampliamente en la industria e investigación. Este software cuenta con un lenguaje propio de programación, a saber, DIgSILENT Programming Language (DPL), el cual permite procesar variables de interés desde el análisis modal, mismas que pueden ser usadas en otros dispositivos del sistema, como son los estabilizadores de sistemas de potencia (PSS). Mediante programación de las variables de interés, se calcula el residuo de los modos críticos de oscilación. Así, el cálculo del residuo requiere del procesamiento de la matriz de estados A facilitada directamente por PowerFactory y de la construcción de las matrices de las variables de entrada B y salida C, respectivamente, por medio de programación DPL para diferentes escenarios operativos del sistema eléctrico de potencia. La metodología de cálculo se ha aplicado a sistemas eléctricos disponibles en la literatura especializada en estabilidad oscilatoria en la cual se aplica la herramienta para observar la dinámica de los modos de oscilación con y sin PSS, siendo estos últimos sintonizados mediante el residuo calculado.

Sistema de Supervisión y Control de Rehervidores de Deshidratación de Gas: Caso Trenes A y B del Complejo Muscar

Cristhian Ronceros, Yuselys Martinez, Ruben Vega, Yenisbeth Rodriguez — Tue, 14 Nov 2023 00:00:00 -0500

El monitoreo y control del proceso de deshidratación de gas natural a través de los sistemas de supervisión y control de los rehervidores de deshidratación de gas son de gran importancia ya que facilita la eliminación de la humedad y otros contaminantes del gas para hacerlo apto para su uso. En este sentido, la presente propuesta proporciona un sistema de supervisión y control de deshidratación para los rehervidores de deshidratación de gas de la Planta Muscar de Petróleos de Venezuela S.A. (PDVSA) que incluye la selección del controlador, el sistema de control, chasis y la integración de los diferentes componentes que la conforman. La automatización del proceso permite optimizar las condiciones del proceso de deshidratación, incluyendo la temperatura, la presión, el flujo de gas, el caudal de agua y los niveles de líquidos. Se desarrollaron las fases: visualizar, conceptualización y definir de la Guía de Gerencia de Proyectos de Inversión de Capital. La propuesta de la nueva arquitectura del sistema de supervisión y control de rehervidores de deshidratación de gas permite el monitoreo continuo de las condiciones del proceso de deshidratación, incluyendo la temperatura, la presión, el flujo de gas, el caudal de agua y los niveles de líquidos, así como también el incremento de los niveles de confiabilidad, minimización los accidentes inesperados y costo de mantenimientos correctivos.

Eficiencia de la Iteración de Newton de Orden 3, en la Solución Numérica por el Método de Disparo

Alex Youn Aro Huanacuni, Oscar Santander Mamani — Fri, 09 Feb 2024 00:00:00 -0500

El método de disparo es una técnica iterativa que usa velocidad de disparo para obtener una solución óptima. El propósito de la investigación es verificar la eficacia de las iteraciones de Newton de orden 3 adaptadas y acopladas a RK4, en el método disparo. Se realizó un experimento numérico con ejemplos mediante el método de disparo en las ecuaciones diferenciales ordinarias no lineal de orden 2, y se obtuvo velocidades de disparo y errores en cada iteración. Los resultados obtenidos sobre velocidades finales fueron satisfactorios con las iteraciones NW, NWO3-1, NWO3-2 y NWO3-3 aplicadas al método de disparo y de los cuales, NWO3-2 y NWO3-3 tienen alta precisión en los experimentos realizados.

Diseño y Simulación de una Antena Fractal Log-Periódica para la Detección de Minas de Plástico

Hernan Paz Penagos, Cristian Blanco — Fri, 09 Feb 2024 00:00:00 -0500

Se diseña y simula una antena de registro periódico fractal para un radar de penetración terrestre (GPR) con el fin de evaluar la detección de minas plásticas. El concepto de pseudo-ángulo de Brewster se considera en la simulación para forzar el componente de reflexión a un valor mínimo. La metodología se enfoca en la caracterización y modelado de los medios de transmisión y la mina plástica, además, se simula la presencia de la onda estacionaria en el sistema para evaluar la señal de retorno en la antena receptora del GPR. Como resultado se destaca la característica multibanda de la antena fractal log-periódica y la relación señal a ruido (SNR) de 10,17 dB obtenida para la frecuencia de resonancia de 1,35 GHz. Asimismo, el pseudoángulo de Brewster de 70,47° minimiza la reflexión de la onda electromagnética incidente en la transición entre dos medios dieléctricos, con pérdidas y dispersivos en frecuencia (espacio libre-tierra).

Evaluación Experimental de la Resistencia Sísmica de Muros de Concreto Armado de Espesor Reducido en Viviendas de Baja Altura

Javier Almeida Navarrete, Matías Hube, Majid Khorami — Tue, 14 Nov 2023 00:00:00 -0500

Actualmente en América Latina, la construcción regular de muros de hormigón armado para estructuras de hasta dos plantas es una analogía al método utilizado en los edificios de gran altura. Los muros están diseñados con una doble capa de malla de acero horizontal y vertical. Sin embargo, el uso de refuerzo de doble malla implica una cantidad de acero mucho mayor que la necesaria para los diseños de muros de estructuras de poca altura. Este estudio tiene como propósito realizar pruebas experimentales para evaluar el comportamiento sísmico de muros delgados de concreto armado con un solo refuerzo central. El plan experimental consideró una prueba de 6 muros en una proporción de 1:1. del WSL1 al WSL6, los muros tienen una longitud de 1600 mm (lw), una altura de 1600 mm (hw) y un espesor de 100 mm (tw), todas las muestras se construyeron con una viga superior para aplicar cargas horizontales y una viga inferior para sujetar los muros al suelo. Se ha observado a partir de ensayos experimentales que el comportamiento y falla de los muros se controla mediante el corte. La mayoría de las primeras grietas observadas en la muestra son grietas diagonales. Las variables estudiadas en el análisis de resultados fueron: cuantía de malla de refuerzo, tipo de acero (malla o refuerzo corrugado), cuantía de refuerzos de borde vertical. Además, se analizaron los resultados experimentales para evaluar el efecto del refuerzo de borde, cuantía de mallas soldadas, el tipo de acero y cuantía de armaduras convencionales.

Evaluación de Parámetros de la Distribución Generalizada de Valor Extremo en Precipitaciones del Norte Peruano

Tue, 14 Nov 2023 00:00:00 -0500

Las precipitaciones máximas del norte peruano se comportan de una manera estacional, concentrándose entre los primeros meses del año, sin embargo, pocos estudios han analizado su distribución a lo largo del tiempo mediante un análisis de extremos. El objetivo de la investigación fue evaluar los parámetros de ubicación, escala y forma de la distribución generalizada de valor extremo en precipitaciones máximas del norte peruano correspondientes a las regiones hidrológicas Pacífico 5 y Pacífico 6. Se realizó la recolección de datos de precipitaciones máximas diarias disponibles en las estaciones climáticas de ambas regiones, considerando una cantidad mínima de 15 años de registros por estación y un filtro basado en el análisis estadístico y visual, por lo que se estableció 138 estaciones. Posteriormente se aplicaron los ajustes a momentos ordinarios y a momentos lineales de la distribución generalizada de valor extremo y se utilizó dos tipos de prueba de hipótesis para cada región que ayudaron a validar las similitudes de cada parámetro en ambas regiones. Los resultados muestran diferencias significativas sólo en el parámetro de ubicación, en tanto, al contrastar la altitud, precipitación media y precipitación máxima de cada región hidrológica se determinó que existen altas correlaciones con los parámetros de ubicación y escala. Finalmente, se concluye en que ambas regiones hidrológicas los parámetros de escala y forma muestran un buen desempeño para ambos ajustes a partir de las hipótesis aplicadas y el parámetro de ubicación demostró que la región hidrológica Pacífico 6 es más lluviosa que la región hidrológica Pacífico 5.

El Bioindicador Idóneo para la Detección de Plomo Atmosférico a Partir de una Experiencia en Cuenca, Ecuador

Paula Cordero , Yuliana Zambrano, Diego Heras, Carlos Matovelle — Tue, 14 Nov 2023 00:00:00 -0500

La alteración ecosistémica debido a metales pesados es uno de los mayores problemas ambientales y de salud pública; generalmente se miden en aire, suelo y agua, pero en menor medida se conoce su incidencia sobre los seres vivos. Este trabajo se enfoca en la concentración de plomo tanto en el aire como en los bioindicadores miel y polen de abejas en Cuenca (Ecuador). Se tomaron muestras de partículas atmosféricas (PM10) en tres sitios de la zona urbana y muestras de miel y polen en 6 sitios distintos, con 3 repeticiones cada una. Se analizó la concentración de plomo mediante espectrofotometría de absorción atómica. En miel, el plomo encontrado está en un rango de 0,033 a 0,08 mg/kg, menor a los límites superiores según la norma del Servicio Nacional de Normalización del Ecuador (INEN): 1 mg/kg, y la norma europea 0,10 mg/kg. Las cantidades de plomo detectadas en polen no sobrepasan los 0,12 mg/kg, siendo inocuo para el consumo, pues, la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) establece que, el consumo máximo de plomo por individuo es de 0,214 mg al día. La densidad de plomo en partículas atmosféricas se estableció en una categoría de 1 x 10-7 a 9 x 10-7 ug/m³, entre los límites instaurados por la Organización Muncial de la Salud (OMS) de 1,5 ug/m³. Se concluye por el índice de Yuen que el polen es un mejor bioindicador de concentración por plomo que la miel y, que existen bajas ocurrencias de este metal en Cuenca, Ecuador.

Influencia de las Condiciones de Almacenamiento en la Presión de Vapor Reid, Formación de Gomas y el Número de Octano Research de la Gasolina

Jessica Castillo, Liliana Guzmán-Beckmann, Bryan Escola, Emerson Reyes — Tue, 01 Aug 2023 00:00:00 -0500

La gasolina está compuesta por hidrocarburos líquidos volátiles e inflamables que se obtienen en el proceso de refinación del petróleo. Cada país determina la calidad apropiada se sus combustibles, lo que depende de las variaciones del clima entre otras consideraciones. El tiempo y la temperatura de almacenamiento afectan negativamente la calidad de la gasolina. Con este estudio se establecieron las condiciones de almacenamiento óptimas para contramuestras y determinar el tiempo máximo que la gasolina puede permanecer en un automotor sin ser utilizada o en un tanque de almacenamiento de una gasolinera con baja rotación del producto, sin que esto genere problemas en el funcionamiento de los motores de encendido por chispa. Se estudió la influencia de las condiciones de almacenamiento en la Presión de Vapor Reid (PVR), formación de gomas y el Número de Octano Research (RON) en la gasolina por un período de 160 días con análisis cada 40 días en muestras de gasolina de 92 y 85 RON. Además, se analizó la concentración de compuestos olefínicos, aromáticos y saturados en todas las condiciones de experimentación. Estas muestras fueron sometidas a cuatro condiciones de almacenamiento: muestras destapadas a 18 y -14 °C y muestras tapadas a 18 y -14 °C. Los parámetros físicos-químicos de la gasolina se conservan dentro de los valores establecidos por la norma ecuatoriana, cuando el almacenamiento de las muestras es en recipientes cerrados a – 14 °C por un periodo de tiempo menor a 80 días.

Desarrollo de un Método Espectrofotométrico para Analizar el Clorhidrato de Fenilefrina en Forma Pura y Farmacéutica Utilizando Ácido Sulfanílico Diazotizado

Hanan H. Ahmed, Salim Mohammed — Fri, 09 Feb 2024 00:00:00 -0500

Este trabajo describió un procedimiento espectrofotométrico simple y sensible para estimar el clorhidrato de fenilefrina en estado puro y en sus formas farmacéuticas usando ácido sulfanílico diazotado como agente de acoplamiento en medio alcalino de solución de carbonato de sodio. El colorante azoico amarillo resultante mostró un máximo de absorción a 441 nm. El gráfico de calibración fue lineal y compatible con el mínimo de Beer en el intervalo de concentración de 0.2-20 µg/mL con determinación del coeficiente (r²=0.9996). Los valores de absortividad molar y la sensibilidad del índice de Sandell fueron calculados y fueron de 8.51×10³ l/mol.cm y 0 0239 µg/cm², respectivamente. Los valores del límite de detección (LOD), el límite de cuantificación (LOQ) y el rango del porcentaje de error relativo se estimaron y resultaron ser 0.0050, 0.0166 µg/mL y -0.374 % a -0.147 %, respectivamente. También se calculó la precisión (representada por RSD) y se encontró que estaba en el rango de ±0.037 a ±0.28. El procedimiento sugerido fue útil con éxito para el ensayo de clorhidrato de fenilefrina en inyección, gotas y jarabes. No se observaron interferencias de los aditivos comunes que se encuentran en las preparaciones farmacéuticas. El color amarillo del producto fue muy estable y no mostró cambios significativos en la absorbancia hasta los 60 min.

Dispensador Inteligente de Frutos Secos para Producción Personalizada en la Industria 4.0

Ana Pamela Castro-Martin, Patricio Silva-Naranjo — Tue, 14 Nov 2023 00:00:00 -0500

Los sistemas tradicionales de producción y manufactura se basan en una producción en masa o en lotes donde los productos poseen las mismas características para todos los clientes. Ante los cambios en las tendencias tecnologías y requerimientos de los clientes, surge la producción personalizada, en la cual el cliente es una fuente de información para la línea de fabricación inteligente. En el presente trabajo, se diseña un dispensador inteligente de frutos secos con el cual los clientes puedan realizar el pedido seleccionando la cantidad en gramos de cuatro tipos de frutos secos. En el sistema se implementa una arquitectura de Internet de las Cosas (IoT) compuesta de tres capas: dispositivos, procesamiento y servicios en la nube. La capa de dispositivos utiliza sensores, actuadores, y mecanismos para la dispensación. La capa de procesamiento de datos en la niebla se realiza mediante las tarjetas electrónicas Arduino Mega y ESP8266. En la capa de servicios en la nube, se desarrolló las interfaces Web para clientes y administradores, estas interactúan permanentemente con una base de datos MySQL. En las pruebas se obtuvo un tiempo máximo de retardo de actualización de datos de 1,3 segundos, el tiempo promedio de llegada de un nuevo pedido fue de 1,7 segundos y un error promedio de 0.8 gramos en la dispensación. El dispensador posee características como flexibilidad al preparar el producto, conectividad, interacción constante con los usuarios, y actualizaciones de estado del sistema en tiempo real que lo integran a las tecnologías usadas en la Industria 4.0.

Análisis del Lenguaje Natural para la Identificación de Alteraciones Mentales en Redes Sociales: Una Revisión Sistemática de Estudios

Ismael Mieles, Jesus Armando Delgado Meza, Johana Acevedo — Fri, 09 Feb 2024 00:00:00 -0500

Las enfermedades mentales constituyen una de las principales causas de angustia en la vida de las personas a nivel individual, y repercuten en la salud y el bienestar de la sociedad. Para captar estas complejas asociaciones, las ciencias computacionales y la comunicación, a través del uso de métodos de procesamiento del lenguaje natural (NLP) en datos recolectados en redes sociales, han aportado prometedores avances para potenciar la atención sanitaria mental proactiva y ayudar al diagnóstico precoz. Por ello, se realizó una revisión sistemática de la literatura acerca de la detección de alteraciones mentales a través de redes sociales, mediante el uso de NLP en los últimos 5 años, que permitió identificar métodos, tendencias y orientaciones futuras, a través del análisis de 73 estudios, de 509 que arrojó la revisión de documentos extraídos de bases de datos científicas. El estudio reveló que, los fenómenos más comúnmente estudiados, correspondieron a Depresión e Ideación suicida, identificados a través del uso de algoritmos como el LIWC, CNN, LSTM, RF y SVM, en datos extraídos principalmente de Reddit y Twitter. Este estudio, finalmente proporciona algunas recomendaciones sobre las metodologías de NLP para la detección de enfermedades mentales, que pueden ser adoptadas en el ejercicio de profesionales interesados en la salud mental, y algunas reflexiones sobre el uso de estas tecnologías.

Estudio Paramétrico del Flujo Granular en Silos: Una Aproximación Micro-Mecánica

David Rivera, Alvaro Ávila, Carlos Ávila — Tue, 14 Nov 2023 00:00:00 -0500

El estudio del material granular almacenado en silos se lo ha realizado habitualmente con las formulaciones de la mecánica del medio continuo y los elementos finitos. Sin embargo, existen diversas limitaciones al cuantificar la interacción entre partículas y su comportamiento individual. Por lo tanto, se plantea la utilización del método del elemento discreto (DEM) para evitar las limitaciones intrínsecas de modelos continuos en el análisis del flujo de maíz (materia granular) durante los procesos de descarga en silos. El elemento discreto es una eficaz herramienta mecánico-computacional que permite modelar ensambles granulares al considerar sus propiedades físicas y mecánicas tanto al nivel individual como de conglomerado. En esta investigación, los ensambles diseñados son representaciones numéricas de granos de maíz almacenado en silos. Los resultados de las simulaciones se cuantifican en términos de perfiles de velocidad, cadenas de fuerza, esfuerzos en las paredes del silo, y deformaciones del conglomerado granular. Uno de los principales hallazgos de esta investigación es la importancia del ángulo de reposo del maíz en la descarga de silos ya que los esfuerzos, deformaciones y cadenas de fuerza varían dependiendo de este valor (27°).

Estudio de las Características Mecánicas de Fibras de Bambú para la Fabricación de Piezas Automotrices

Carlos Segovia, Víctor Hidalgo, Jorge Melo, Ignacio Benavides, Juan Segovia — Tue, 01 Aug 2023 00:00:00 -0500

Los estudios de materiales compuestos juegan un papel importante en aplicaciones de ingeniería, metalurgia, mecánica y actualmente una alternativa en la fabricación de piezas automotrices. Las fibras naturales reforzadas con polímeros presentan ciertos beneficios como bajo costo, bajo peso, son renovables y son fáciles de procesar. El objetivo de este trabajo es caracterizar el material compuesto con polímeros reforzados con fibras de bambú, para su aplicación en la fabricación de piezas automotrices. Para los ensayos se fabricó probetas de material compuesto de fibra de bambú en proporciones del 75% y 60% con resina epóxica en proporciones de 25 % y 40% dispuestas en 2 y 3 capas. Los resultados en proporción fibra de bambú (75%) – resina epóxica (25%) mostraron un mejor comportamiento mecánico a flexión en un 7,7 % respecto a otras fibras naturales como fibra natural larga de cabuya con fibra de vidrio, lo que se traduce en un aumento de rigidez de los materiales caracterizados, corroborando así, que es un potencial refuerzo de material híbrido alternativo para aplicaciones automotrices. Los resultados de los esfuerzos de tracción fueron validados mediante el método de elementos finitos FEM.

Calidad Ecológica de las Cuencas Abastecedoras de Agua en la Ciudad de Loja – Ecuador

Fabiola Martínez, Cristhian Prieto, Paulina Martínez, Pablo Ochoa Cueva — Tue, 14 Nov 2023 00:00:00 -0500

La calidad del agua superficial en cuencas con baja oferta y alta demanda de este recurso, debe evaluarse principalmente en países en desarrollo. Sin embargo, por la disponibilidad de recursos, únicamente se ha venido considerando a los parámetros fisicoquímicos para hacerlo, por lo que el relacionar elementos bióticos y abióticos permitirá conocer el estado ecológico, como una lectura más integral de la salud o calidad del ecosistema acuático. Por ello, el objetivo de este estudio fue estimar la calidad ecológica en microcuencas con diverso estado de conservación del suelo y que abastecen con agua para su potabilización en la ciudad de Loja al Sur del Ecuador. Para ello, fueron usados diversos índices bióticos, partiendo desde los más comunes como los índices de diversidad, el índice ABI (Andean Biotic Index) basado en el BMWP (Biological Monitoring Working Party), el EPT (Ephemeroptera, Plecoptera y Trichoptera); y el índice de calidad de hábitat SVAP (Stream Visual Assessment Protocol). Los resultados de estos índices ubican a las tres microcuencas que abastecen actualmente de agua (San Simón, El Carmen y Mendieta) con buena calidad; sin embargo, no se deben descuidar sus condiciones de uso, manejo y conservación. Para las dos microcuencas restantes, se estimó una calidad de agua dudosa debido al impacto de ciertas actividades antrópicas que se presentan en ellas. Por esta razón, usar el índice de calidad ecológica (ICE) en cuencas abastecedoras de agua, puede ser muy útil para la gestión integral de cuencas, el ordenamiento territorial, o generar normativa por parte de los gobiernos autónomos descentralizados (GAD) con una visión más holística y prospectiva.

Disposición de Sensores Sísmicos para la Detección de Lahares en el Volcán Cotopaxi Basado en un Datalogger con Field Programmable Gate Arrays

Wilson Enríquez López, Paola Nazate — Tue, 01 Aug 2023 00:00:00 -0500

En este trabajo, se han utilizado varias configuraciones de disposición de sensores sísmicos de una componente para la detección y el análisis de las señales producidas por los lahares del volcán Cotopaxi. Hemos desarrollado un prototipo compacto, flexible y confiable para ser utilizado en el monitoreo volcánico que incluye un Field Programmable Gate Arrays (FPGA) de nueva generación como base del sistema embebido para la adquisición, digitalización y almacenamiento continuo de la señal.

Hemos utilizado la disposición de doce sensores sísmicos de un componente en configuración geométrica lineal. La información también es enviada a la base central (Instituto Geofísico) ubicada en la ciudad de Quito a través de comunicación por radiofrecuencia. Posteriormente, la información es analizada por medio de un modelo matemático desarrollado durante el tiempo de ejecución de esta investigación. Como resultado, hemos obtenido la detección del lahar y el cálculo de la velocidad con la que desciende, proporcionando información fiable desde el momento en que se produce el evento y que proporcionará una alerta temprana a la población afectada.

Método del Índice de Vulnerabilidad Sísmica Usando el Sistema de Información Geográfica, Una Aplicación a Escala Urbana

Oscar Cervera Timaná, Ángel Lorrén, Ángel Ruiz — Tue, 01 Aug 2023 00:00:00 -0500

El Perú, dado que está establecido dentro del Anillo de Fuego del Pacífico es considerado un país con una frecuencia alta de sismos. Diversos estudios indican que frente a las costas se presenta acoplamiento sísmico. Esto sumado a la escasez de medios económicos para contratar asesoría profesional al diseñar y construir la edificación, genera la inadecuada utilización de normas técnicas de edificaciones. El presente estudio tuvo como objetivo estimar niveles de vulnerabilidad sísmica para construcciones existentes de zona sur-este dentro del distrito de Lambayeque, situado en el norte costero peruano. Para lograrlo, se recurrió al método italiano del índice de vulnerabilidad, por lo que se evaluó 3 054 edificaciones pertenecientes a 4 tipologías: (1) construcciones de adobe, (2) albañilería no confinada, (3) albañilería confinada y (4) concreto armado. De las edificaciones analizadas, el 15,62% tiene un nivel de vulnerabilidad bajo, el 62,25% tiene un nivel de vulnerabilidad media, el 22,13% presenta una vulnerabilidad alta. Además, se realizó un mapa temático con el Sistema de Información Geográfica y se expresa su vulnerabilidad sísmica por niveles cuya identificación se realiza mediante escala de colores. Como complemento, se elaboró un Estudio de Mecánica de Suelos y se obtuvieron capacidades de carga admisible del suelo de entre 0,64 kg/cm2 y 1,00 kg/cm2.

Influencia de las Propiedades de un Tablero de Polímero Reforzado con Fibra de Vidrio en la Respuesta Dinámica de un Puente Carretero

Tue, 01 Aug 2023 00:00:00 -0500

El uso de tableros multicelulares de Polímero Reforzado con Fibra de Vidrio (GFRP por sus siglas en inglés) en la rehabilitación y construcción de puentes ha aumentado en los últimos 30 años por varios motivos, como: el bajo costo de mantenimiento, rápida instalación, resistencia a la corrosión, y alta relación resistencia-peso. Debido a la naturaleza ortotrópa de los tableros de GFRP y la compleja geometría de su sección transversal, el análisis dinámico de puentes que incluyan este tipo de elementos puede representar un problema computacional costoso. Por lo tanto, este artículo estudia la respuesta dinámica de un puente carretero de GFRP-acero cuando se modela el tablero multicelular de GFRP como una placa ortótropa. Para ello, se desarrolla un modelo de elementos finitos del puente híbrido, y se realiza un análisis de sensibilidad para investigar la influencia de las propiedades mecánicas del elemento ortótropo en el comportamiento del puente. La rugosidad del pavimento, el grado de acción compuesta entre el tablero y los largueros, el modelo dinámico multicuerpo de un camión, y la interacción vehículo-puente se tienen en cuenta en el análisis. Los resultados indican que las propiedades más relevantes de la placa ortótropa en la respuesta de la estructura son el módulo de elasticidad en la dirección longitudinal, el módulo de elasticidad en la dirección transversal, y el módulo de cortante. De igual manera, se determina que lograr una acción compuesta total y evitar el deterioro de la vía son aspectos importantes para reducir la respuesta del puente híbrido.

Un Principio de Certeza Máxima. Análisis Teórico de un Nuevo Invariante Probabilístico con Aplicaciones en el Estudio de Tormentas en Quito-Ecuador

Franklin Beltrán — Tue, 14 Nov 2023 00:00:00 -0500

Se expone una nueva invariante de tipo probabilístico denominada Certeza Máxima (N_max) maximizando el funcional Certeza (N) mediante cálculo variacional, equivalente al principio desarrollado por Euler-Lagrange en el campo determinístico conocido como Mínima Acción. Su aparición surge de manera natural al considerar la conservación de la Información que recibe y entrega un sistema probabilístico. El Invariante N_max, asociado a una variable aleatoria continua T, equilibra la función de Conocimiento C(t); propia de cada función de densidad probabilística f(t)_max, y la función de Información I(t)=-ln(f(t)_max). Se inicia demostrando N_max para la función de distribución acumulada exponencial truncada y se amplía como principio para otras familias de distribuciones de probabilidad, tanto continuas como discretas, tanto acotadas como no acotadas. Cuando la variable aleatoria t tiene unidad de tiempo truncada en DT, la función de distribución acumulada P(t)_max obtenida es la curva en el tiempo más probable entre todas las posibles. La modelación de patrones de tormentas estocásticos en Quito-Ecuador mediante la Distribución Exponencial Cuadrática Truncada (con parámetro alfa=9,8) se presenta como ejemplo de uso, entre otros.

Detección de Comportamientos Atípicos de Contribuyentes con Riesgo de no Pago en una Administración Tributaria, Un Marco de Trabajo de Minería de Datos

José Ordoñez, María Hallo — Tue, 01 Aug 2023 00:00:00 -0500

Uno de los principales procesos en la administración tributarias es la gestión de cobranza. El objetivo de este proceso, entre otros, es la recuperación de los recursos económicos que han sido declarados por los contribuyentes. Debido a las limitaciones de las administraciones tributarias, tales como: personal, herramientas, tiempo, etc., las administraciones tributarias buscan la recuperación de las deudas en las etapas tempranas de control, donde el costo de recaudación es menor que en las etapas posteriores. Para optimizar el proceso de gestión de cobranza y contribuir a la toma de decisiones, este trabajo propone un marco de trabajo basado en aprendizaje profundo para detectar comportamientos atípicos de contribuyentes con alta probabilidad de no pago. Grupos de comportamiento normal y atípico fueron también analizados para encontrar eventos de interés usando reglas de asociación.

Resistencia del Concreto Utilizando Adición Parcial de Ceniza de Madera Residual Respecto al Cemento

Tue, 01 Aug 2023 00:00:00 -0500

La ceniza de madera es un residuo del proceso de quema de ladrillos artesanales que se produce en las zonas más pobres del Perú. Constituye un gran problema debido a que no existe una gestión de esta clase de residuos sólidos y contamina grandes sectores de la población. En ese sentido, surge la importancia de emplear elementos naturales sostenibles como las cenizas de madera que puedan aportar en el rendimiento del concreto. Es por ello que, esta investigación tuvo por objetivo evaluar la influencia de la incorporación de ceniza de madera en las propiedades mecánicas del concreto, con incorporaciones de 8%, 12% y 16%, en función al peso del cemento, para lo cual se prepararon especímenes cilíndricos y viguetas. Los resultados respecto al asentamiento y peso unitario se redujeron considerablemente por debajo de sus muestras patrones, a diferencia de la temperatura que tuvo aumentos que oscilaron entre los 3°C. Por otro lado, la mezcla combinada de 8% de ceniza de madera resultó ser la mayor resistencia a la compresión, llegando a 308,73 kg/cm2 la cual representa un incremento del 9,04% con respecto a la muestra patrón, en tanto, la resistencia a la flexión fue 45,32 kg/cm2 representando un incremento del 5,96% respecto a la muestra patrón. Se concluye que la adición de ceniza de madera mejora significativamente las propiedades mecánicas del concreto con una dosis óptima de 8%, el resultado contribuye a que sea técnicamente viable como adición en la elaboración de concreto sustentable en la construcción civil.

Modelado del Aprovisionamiento de Infraestructura en la Nube: Un Enfoque de Software como un Servicio

Julio Sandobalín, Carlos Iñiguez-Jarrín — Tue, 14 Nov 2023 00:00:00 -0500

Aprovisionar significa hacer que un elemento de la infraestructura, como un servidor o un dispositivo de red, esté listo para su uso. La comunidad DevOps aprovecha el enfoque de Infraestructura como Código (Infrastructure as Code, IaC) para proporcionar herramientas para el aprovisionamiento de infraestructura en la nube. Sin embargo, cada herramienta de aprovisionamiento tiene su propio lenguaje de secuencias de comandos, y administrar diferentes herramientas para varios proveedores de la nube lleva mucho tiempo y es propenso a errores. En trabajos anteriores, presentamos una herramienta de aprovisionamiento de infraestructura dirigida por modelos llamada ARGON, que aprovecha el enfoque de IaC mediante la Ingeniería de Software Dirigida por Modelos. ARGON proporciona un lenguaje de modelado para especificar los recursos de la infraestructura de la nube y genera scripts para apoyar la orquestación del aprovisionamiento de la infraestructura de la nube. Dado que ARGON se ejecuta en el IDE de escritorio Eclipse, proponemos migrar de un ARGON Desktop a un ARGON Cloud como un enfoque de Software-como-un-Servicio. Por un lado, desarrollamos un lenguaje de modelado específico de dominio utilizando marcos de trabajo de JavaScript. Por otro lado, utilizamos un motor de transformación de modelo-a-texto a través de un servicio web REST para generar scripts. Finalmente, llevamos a cabo un ejemplo modelando recursos de infraestructura para Amazon Web Services y luego generamos un script para la herramienta Ansible.

Análisis de Fragilidad de una de las Tipologías Estructurales más Relevantes de la Ciudad de Quito. Proyecto TREQ-GEM

Patricio Palacios, Carlos Celi — Mon, 01 May 2023 00:00:00 -0500

Esta investigación presenta los resultados de los análisis estáticos no lineales de las distintas combinaciones probables para la evaluación de la vulnerabilidad de estructuras de cuatro a seis pisos que tienen una forma irregular en planta con entrepisos de hormigón hecho en sitio y conformadas por pórticos rellenos con mampostería. Se obtuvieron curvas de capacidad teóricas y estas fueron sometidas a varios escenarios sísmicos definidos en la Norma Ecuatoriana de Construcción, para los periodos de retorno comprendidos desde 25 hasta 475 años en intervalos de 10 años, con variaciones de suelo tipo C y D. No se buscó determinar los modos de falla de la tipología sino el comportamiento global estructural, con el fin de utilizar esta información en los cálculos de riesgo del Distrito Metropolitano de Quito, con base en las curvas de fragilidad que se generaron. Las curvas de fragilidad mostraron que para un control basado en la deriva máxima permitida por la Norma Ecuatoriana de Construcción del 2%, se presentaron probabilidades predominantes del 95% de igualar o exceder el límite de daño completo, por lo que se busca concientizar sobre las intervenciones estructurales pre-evento sísmico, como reforzamientos o estrategias de mitigación de daño por parte de las autoridades gubernamentales.

Diseño de Interfaz de Usuario Web de un Editor Visual para el Modelamiento de Infraestructura en la Nube

Carlos Iñiguez, Julio Sandobalín — Tue, 01 Aug 2023 00:00:00 -0500

La computación en la nube ha evolucionado la forma en que los técnicos de TI administran los recursos de infraestructura para respaldar las aplicaciones de software. El alquiler de equipos y servicios de proveedores de infraestructura en la nube, como Amazon Web Services, Microsoft Azure, etc., ha reemplazado la estrategia tradicional de instalar localmente equipos costosos. Hoy en día, los técnicos de TI modelan la infraestructura que necesitan escribiendo scripts y luego ejecutándolos en la plataforma del proveedor. Sin embargo, escribir scripts se convierte en una tarea compleja que implica interactuar con la Interfaz de Línea de Comandos y conocer los comandos que impone cada proveedor. En este contexto, la sustitución de la interacción textual por la visual se convierte en una necesidad. El objetivo de este trabajo es diseñar la interfaz de usuario (UI) de un editor web visual para modelar los recursos de la infraestructura de la nube. Para el diseño de la UI se aplicó la metodología de Diseño Centrado en el Usuario (UCD). Como parte de DCU, se llevó a cabo un estudio de las UI de herramientas en línea de diagramación para identificar patrones de diseño de UI; los que usan los diseñadores expertos al diseñar editores visuales. Los resultados demuestran que se definió un conjunto de 11 patrones de interfaz de usuario para diseñar interfaces de usuario de editores visuales. Además, se construyó un lenguaje de patrones considerando las relaciones entre patrones. Mediante el uso del lenguaje de patrones, se compuso el diseño de la interfaz de usuario del editor visual. A manera de conclusiones, el lenguaje de patrones proporcionó una forma lógica de componer la interfaz de usuario del editor visual. En este sentido, la IU propuesta junto con el lenguaje de patrones puede convertirse en un punto de referencia para el diseño de IU en este dominio. En trabajos futuros, la eficacia de la interfaz de usuario, para reducir la complejidad de definir la infraestructura en la nube, se evaluará con pruebas de usuario.

Adaptación Planificada de las Viviendas Tradicionales ante Eventos Hidrometeorológicos Extremos en los Pueblos Originarios en el Gran Chaco Boliviano

Juan Marco Rojas Molina, Libys Zúñiga — Mon, 01 May 2023 00:00:00 -0500

Las afectaciones ocasionadas por eventos hidrometeorológicos extremos de origen natural como sequías e inundaciones en las viviendas tradicionales en la provincia del Gran Chaco en Bolivia son frecuentes. En ellas inciden las técnicas de construcción usadas, los materiales de construcción empleados, la localización y el diseño de las viviendas, porque no resisten a las amenazas de dichos eventos extremos. Estos aspectos comprometen el hábitat de las poblaciones que las ocupan. Es por ello que esta investigación propone desarrollar desde las bases teóricas de la adaptación planificada como componente de la resiliencia urbano-territorial, la mejora de los sistemas socio- ambientales ante los efectos de los eventos hidrometeorológicos extremos a través de dichas viviendas tradicionales. Es desde la investigación cualitativa que se apoya esta pesquisa para reconocer variables y atributos apoyados desde los enfoques interdisciplinar y sistémico. Los mismos que permiten conectar la relación entre las afectaciones climáticas y los pueblos originarios, buscando desde la práctica social la mejora de las viviendas mediante soluciones ingeniería amparadas en un grupo de regulaciones territoriales en el ámbito rural, así como en la construcción de políticas públicas desde el ente regulador correspondiente.

Preparación y Caracterización de Complejos de Curcumina con Zinc(II), Níquel(II), Magnesio(II), Cobre(II) y su Evaluación Frente a Bacterias Grampositiva y Gramnegativa

Jorge Angulo-Cornejo, Jenny Delgado-Villanueva — Mon, 01 May 2023 00:00:00 -0500

Se han preparado complejos metálicos de cobre(II), zinc(II), níquel(II) y magnesio(II) con el ligando curcuminato, en la relación molar 2:1 ligando:metal, en etanol como disolvente: [M(curcumina)2] (M = Ni2+, Cu2+, Mg2+ y Zn2+). La relación estequiométrica ligando-metal (2:1) se determinó por el método espectrofotométrico de Job (método de las variaciones continuas). Los complejos fueron caracterizados por análisis elemental, espectrometría de masas, espectroscopia infrarroja, espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS) y resonancia magnética nuclear (1H-RMN, 13C-RMN). En el complejo, cada curcuminato se enlaza al metal a través de dos átomos de oxígeno (C=O y C-O-) formando anillos quelatos de 6 miembros que actúan como un ligando bidentado. Los resultados del estudio antibacteriano de los complejos preparados frente a Staphylococcus aureus (grampositivo) y Escherichia coli (gramnegativo), a través el método Kirby-Bauer (método de difusión en Agar), revelan que todos los complejos presentan importante actividad antibacteriana frente al Staphylococcus aureus, destacándose el complejo de curcumina-zinc que presenta actividad biológica frente a esta bacteria aun a concentraciones bajas.