Optimización multi-objetivo enfocada en la integración del diseño y control en secuencias intensificadas para la purificación de ácido levulínico

HERIBERTO ALCOCER GARCIA (2018, [Tesis de maestría])

El ácido levulínico (AL) producido a través de la hidrolisis ácida, ha atraído el interés de los grupos de investigación al ser materia prima para la producción de gran número de productos químicos. Estudios recientes han propuesto métodos alternativos para separar y purificar el ácido levulínico de la corriente diluida obtenida de la hidrólisis. Estas alternativas ofrecen ahorros energéticos y económicos. Sin embargo, pocos estudios han analizado la parte ambiental y las propiedades de control que involucra la separación de la mezcla furfural, ácido levulínico, ácido fórmico y agua. Por tanto, en este trabajo de tesis se propuso una metodología que conjunta el diseño y la evaluación del control de alternativas intensificadas para la separación de esta mezcla. Los diseños fueron optimizados utilizando el método de evolución diferencial con lista Tabú, tomando como funciones objetivo: el costo total anual y el Eco-indicador99, seguido de un análisis de controlabilidad utilizando los índices:matriz de ganancias relativas, número de condición y un índice de sensibilidad. Este análisis fue extendido a varios procesos de destilación híbridos, incluidos los convencionales, pared divisoria con decantador, pared divisoria con decantador y acoplamiento térmico y doble pared. Los resultados de las optimizaciones indicaron que los esquemas de pared divisoria y decantador presentan los mejores resultados, ya que el incremento de los flujos internos de la columna de doble pared y la columna de pared divisoria con acoplamiento térmico, causo que se incrementaran los valores del costo total anual y Eco-indicador99. Además, a través del análisis del control se pudieron obtener directrices entre la matriz de ganancias relativas y el número de condición, ya que los diseños que presentaron menores valores de número de condición total son los que presentan una estructura de control estable en todo el rango de frecuencia estudiado / Heriberto Alcocer García ; Directores: Juan Gabriel Segovia Hernández, Oscar Andrés Prado Rubio, Eduardo Sánchez Ramírez, Juan José Quiroz Ramírez

CGU- Maestría en Ingeniería Química (Integración de Procesos) BIOLOGÍA Y QUÍMICA Ácido levulínico - Purificación EI99 (Eco-indicador 99) Mezcla furfural Método de evolución diferencial

El municipio como proveedor de servicios públicos en Michoacán: un estudio de la eficiencia a través del análisis de la envolvente de datos (DEA)

Julio César Morán Figueroa (2018, [Tesis de maestría])

Instituto de Investigaciones Económicas y Empresariales. Maestría en Políticas Públicas

The municipal public services are activities carried out by the governments of the municipalities in order to satisfy collective needs. From an economic conception we can understand municipal governments as production units, which make use of their own inputs (resources) to generate a set of outputs (public services) that meet the needs of consumers (inhabitants of the municipality). This process of production of public services has an immediate impact on the quality of life of citizens. For this reason it becomes essential to estimate the efficiency in the use that municipal governments make of public resources to provide basic services of collective interest. The objective of this research is to identify the degree of efficiency of municipal governments in the use of investment expenditure and the cost of personal services in the provision of public lighting services, garbage collection and public safety to citizens of the state of Michoacán in the year 2014. In order to achieve this objective, the Data Envelopment Analysis (DEA) method was used, through which an efficiency frontier was estimated that allowed calculating the efficiency levels of the 113 municipalities of Michoacán to produce public services. An additional benefit of the DEA method is that it generates additional information (slacks variables) to propose to the inefficient municipalities improvement actions based on the results of the efficient municipalities. The results of the model showed that only 22 municipalities (19.47% of the total) had a degree of efficiency of 100% in the management of their resources for the production of municipal public services. From the results, various improvement actions are proposed based on the slacks variables so that the inefficient municipalities improve their policies regarding public services.

Los servicios públicos municipales son actividades que llevan a cabo los gobiernos de los municipios con el fin de satisfacer necesidades colectivas. Desde una concepción económica podemos entender a los gobiernos municipales como unidades de producción, que hacen uso de sus propios inputs (recursos) para generar un conjunto de outputs (servicios públicos) que satisfacen las necesidades de los consumidores (habitantes del municipio). Este proceso de producción de servicios públicos repercute de forma inmediata en la calidad de vida de los ciudadanos. Por tal razón se vuelve imprescindible la medición de la eficiencia en el uso que los gobiernos municipales hacen de los recursos públicos para proveer servicios básicos de interés colectivo. El objetivo de esta investigación consiste en identificar el grado de eficiencia de los gobiernos municipales en la utilización del gasto de inversión y del gasto de servicios personales en la provisión de los servicios de alumbrado público, recolección de basura y seguridad pública a los ciudadanos del estado de Michoacán en el año 2014. Para lograr este objetivo se utilizó el método del Análisis de la Envolvente de Datos (DEA), a través del cual, se estimó una frontera de eficiencia que permitió calcular los niveles de eficiencia de los 113 municipios de Michoacán para producir servicios públicos. Una bondad adicional del método DEA es que genera información adicional (variables slacks) para proponer a los municipios ineficientes acciones de mejora a partir de los resultados de los municipios eficientes. Los resultados del modelo arrojaron que solo 22 municipios tuvieron un grado de eficiencia del 100% en el manejo de sus recursos para la producción de servicios públicos municipales. De los resultados se proponen diversas acciones de mejora a partir de las variables slacks para que los municipios ineficientes mejoren sus políticas en materia de servicios públicos.

CIENCIAS SOCIALES ININEE-M-2018-0659 Método DEA Gobiernos municipales Inputs Outputs

Simulación del movimiento del aire en un invernadero tipo Venlo

Simulation of air movement in a Venlo-Type greenhouse

JORGE VICTOR PRADO HERNANDEZ ABRAHAM ROJANO AGUILAR FELIPE BENJAMIN DE LEON MOJARRO MAURICIO CARRILLO GARCIA LAURA ALICIA IBAÑEZ CASTILLO VICENTE ANGELES MONTIEL IRINEO LORENZO LOPEZ CRUZ (2013, [Artículo])

En años recientes se ha observado que los modelos matemáticos basados en las ecuaciones completas de Navier-Stokes representan adecuadamente la ventilación en invernaderos y ofrecen información detallada de la distribución espacial de la masa de aire; sin embargo, resulta muy costosa la adquisición de los permisos de uso de los paquetes de cómputo comerciales por lo que es necesario investigar sobre modelos simplificados con el fin de reducir los costos de los estudios. En este trabajo se simuló la circulación de aire en un invernadero tipo Venlo en diferentes condiciones de ventilación, mediante dos modelos: uno de ellos considera las ecuaciones completas de Navier-Stokes, y el otro resuelve un modelo simplificado de Navier-Stokes en el que no se considera la aceleración convectiva en la ecuación de cantidad de movimiento.

Invernaderos Ventilación natural Método del elemento finito Simulación INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Método de pulso de calor y flujo de savia para medir la transpiración en el cultivo de cacao

Heat pulse method and sap flow for measuring transpiration in cacao

RUTILO LOPEZ LOPEZ WALDO OJEDA BUSTAMANTE ERNESTO ALONSO CATALAN VALENCIA (2013, [Artículo])

Se utiliza el método de pulso de calor para determinar la transpiración en función de la cantidad de agua que fluye dentro del tallo de cultivos perenes como el caso de cacao. Los objetivos del presente trabajo fueron, determinar la transpiración horaria a partir del medidor de flujo de savia y estimar los coeficientes de cultivo (Kc) en las diferentes etapas de desarrollo, para de¬terminar los requerimientos hídricos del cultivo. Se concluye que el método de pulso de calor y flujo de savia estima de manera razonable la transpiración de árboles de cacao y detecta adecuadamente la dirección del flujo. La transpiración en el cultivo de cacao varía de 10 a 40 litros por día, en un árbol de 10 años de edad durante el periodo de requerimiento de riego. Los valores de coeficientes de cultivo Kc estimados con árboles de sombra durante su crecimiento y desarrollo varían de 0.6 a 0.7 en los meses de febrero a mayo, donde se requiere el riego debido al déficit hídrico que se presenta de acuerdo con el balance hidrológico del cultivo.

Cultivos alimenticios Cacao Transpiración Método de pulso de calor INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Una solución de elemento finito para la transferencia de agua en un sistema de drenaje agrícola subterráneo

Heber Saucedo CARLOS FUENTES RUIZ MANUEL ZAVALA TREJO (2002, [Artículo])

Se ha desarrollado una solución de elemento finito de la ecuación bidimensional de Richards, para describir el movimiento del agua en un sistema de drenaje agrícola subterráneo. La solución de elemento finito ha sido parcialmente validada con una solución analítica exacta de la ecuación de Richards para una columna semi-infinita de suelo sujeta a una condición de flujo constante sobre la superficie del suelo, la cual describe la evolución temporal del perfil de humedad sobre el dren mientras la posición del frente de humedecimiento sea menor que la profundidad del dren. La comparación de los perfiles de humedad en un suelo arenoso y otro arcilloso ha permitido seleccionar un solo paso de tiempo numérico para aproximar la solución exacta en ambos suelos con un error relativo máximo menor de 0.25%. La solución de elemento finito ha sido aplicada para describir el funcionamiento hidráulico de un sistema de drenaje instalado en una parcela agrícola de un distrito de riego ubicado en la zona semiárida del noroeste de México, aceptando la presencia de una superficie de filtración en el dren. El suelo de textura esencialmente arcillosa ha sido caracterizado, desde el punto de vista hidrodinámico, a partir de su curva granulométrica y su porosidad, a partir de una prueba de drenaje en la parcela. La conductividad hidráulica a saturación y un valor característico de la presión se estimaron a fin de minimizar los errores entre el hidrograma proporcionado por la solución y el hidrograma observado experimentalmente. El hidrograma teórico proporcionado, por la solución de elemento finito, describe las características matemáticas, como la presencia de un punto máximo, del hidrograma experimental. Las fases de crecimiento y recesión del hidrograma son igualmente bien descritas por la solución. Esto valida el tratamiento de la condición de frontera en el dren como una superficie de filtración. En consecuencia, la solución propuesta puede ser utilizada tanto para la identificación de parámetros del suelo a partir de pruebas de drenaje como para la descripción del funcionamiento hidráulico de un sistema de drenaje.

Drenaje agrícola subterráneo Funcionamiento hidráulico Método del elemento finito Zonas áridas CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Desarrollo de un entorno virtual para operar de forma segura el proceso de desorción utilizando el método HAZOP

MIRIAM NAVARRETE PROCOPIO VICTOR MANUEL ZEZATTI FLORES (2024, [Artículo])

En este trabajo se describe la metodología del desarrollo de un entorno virtual para el monitoreo de la seguridad industrial de un proceso de desorción a escala laboratorio. La metodología HAZOP fue utilizada para la identificación de los riesgos en el proceso de desorción, analizando de manera particular la alimentación del vapor. Los programas de cómputo Blender y Unity fueron utilizados para el desarrollo del entorno virtual y Python y C# para la programación de scripts. Con la interfaz gráfica desarrollada, el usuario pudo establecer las condiciones de operación del proceso de desorción para predecir las situaciones de riesgo y tomar decisiones previo a la operación física del equipo.

This work describes the methodology for the development of a virtual environment to industrial safety monitoring of a desorption process on a laboratory scale. The HAZOP methodology was used to identify risks in the desorption process, specifically the steam feed. The computer programs Blender and Unity were used for the development of the virtual environment and Python and C# for script programming. With the developed graphical interface, the user was able to set the operating conditions of the desorption process to predict risk situations and make decisions before the physical operation of the equipment.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS Realidad virtual, Seguridad Industrial, Proceso de desorción, Método HAZOP

Teoría de la catástrofe aplicada en la hidráulica

Polioptro Martinez-Austria GABRIEL ECHAVEZ ALDAPE (1986, [Artículo])

La teoría de la catástrofe es una nueva herramienta matemática que permite el estudio y la descripción de fenómenos con características anómalas de comportamiento como histéresis y discontinuidades. En mecánica de fluidos e hidráulica existen varios casos de flujos con este tipo de comportamiento que, por la carencia de métodos sencillos de análisis, casi no se han estudiado. En este trabajo se presentan los conceptos fundamentales de la teoría de la catástrofe, enfatizando más sus implicaciones físicas que sus antecedentes matemáticos, y se ofrecen ejemplos de fenómenos de interés en hidráulica que pueden describirse mediante geometrías de catástrofe.

Hidráulica Mecánica de fluidos Método descriptivo INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Estimación óptima de la precipitación media con el método Kriging

JAIME COLLADO MOCTEZUMA (1988, [Artículo])

En este artículo se presenta el método Kriging; se explica su aplicación para calcular la precipitación media en un área o cuenca y se da especial atención a las hipótesis que conducen a establecer las ecuaciones Kriging, así como a la aplicabilidad de las mismas. Se definen las funciones intrínsecas aleatorias de orden k y se muestra su relación con procesos estacionarios. También se presenta un ejemplo relativo al cálculo de la precipitación media en el estado de Morelos, empleando una función de covariancia generalizada de orden 1 y se dan sugerencias prácticas para aplicar el método Kriging.

Método Kriging Precipitación media Estaciones hidrológicas CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

THEORETICAL STUDY OF MULTIPARTITE QUANTUM CORRELATIONS IN A NON-LINEAR SYSTEM

Héctor Rodríguez-Nava (2023, [Tesis de maestría])

"Se estudió teóricamente un Hamiltoniano que describe dos procesos paramétricos en un cristal no-lineal que, bajo condiciones geométricas específicas, generan correlaciones cuánticas no locales en cuatro modos de luz en las cantidades llamadas cuadraturas del campo. Se utilizaron dos metodologías para este estudio: métodos de espacio fase y ecuaciones de evolución de Heisenberg. Ambas técnicas generaron sistemas de ecuaciones diferenciales que describen el comportamiento dinámico de los operadores de creación y aniquilación de los cuatro modos de luz. Estos valores se utilizaron para certificar las correlaciones cuánticas por medio de testigos de enredamiento y steering."

Fotónica Óptica cuántica Enredamiento Correlaciones cuánticas Métodos de espacio fase Ecuaciones diferenciales estocásticas Steering CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA ÓPTICA

Tránsito inverso para la estimación de avenidas de ingreso a vasos

ALVARO ALBERTO ALDAMA RODRIGUEZ ERNESTO AGUILAR GARDUÑO (1997, [Artículo])

Se presentan y comparan, analítica y numéricamente, tres métodos para la determinación de avenidas de ingreso a vasos, fundamentados en el conocimiento de la elevación de la superficie libre del agua y del tránsito inverso de la avenida. Se consideran el método tradicional, en el que se emplea la regla trapezoidal, así como los esquemas de Adams-Bashforth y los de diferencias centrales. Los métodos se aplican a un caso hipotético y a la estimación de la avenida máxima registrada en el vaso de la presa El Infiernillo, Michoacán. Se concluye que el método de diferencias centrales, propuesto en este trabajo, exhibe el mejor comportamiento.

Estimación de avenidas Tránsito inverso Métodos Presa El Infiernillo INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA