Modelación hidráulica de un reactor de electrocoagulación tubular de sección anular

JAVIER DE JESUS CANTO RIOS Alejandra Martín-Domínguez Sara Pérez-Castrejón VICTOR HUGO ALCOCER YAMANAKA Velitchko Tzatchkov (2017, [Artículo])

El presente trabajo se enfoca en el estudio de las pérdidas de carga totales en un reactor de electrocoagulación con flujo a presión y sección transversal anular simple y múltiple, donde esta última característica depende del arreglo de los electrodos. Se presenta el análisis de las pérdidas de carga por cortante y accesorios, las cuales se modelaron utilizando diferentes expresiones empíricas y se compararon con las mediciones realizadas a escala semipiloto. Como resultado del análisis se observó que la ecuación de Bahramir, Yovanovich y Culham (2006) asemeja las pérdidas reales en secciones anulares múltiples, mientras que la expresión propuesta por Davis describe mejor la sección anular simple. Estos resultados permitirán tener herramientas para diseñar reactores de electrocoagulación a escala real.

Electrocoagulación Modelación Pérdidas de carga hidráulica Secciones anulares INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Producción de bioelectricidad en humedales de celda de combustible microbiana a partir de exudados radiculares

OSCAR GUADARRAMA PEREZ (2020, [Tesis de doctorado])

Tesis (Doctor en Ciencias y Tecnología del Agua) -- Instituto Mexicano de Tecnología del Agua. Coordinación de Desarrollo Profesional e Institucional. Subcoordinación de Posgrado.

En la presente investigación se determinó el rendimiento bioelectroquímico de una serie de macrófitas operadas en humedales de celda de combustible microbiana. En la primera etapa experimental se evaluó la producción de bioelectricidad de las especies: Aglaonema commutatum, Cyperus papyrus, Epipremnum aureum, Dranacaena braunni, Philodendron cordatum, Chrysopogon zizanioides, Eichhornia crassipes y Juncus effusus, además de estudiar el efecto de la intensidad de radiación solar sobre la producción de exudados radiculares. En la segunda etapa experimental se utilizó una membrana de intercambio protónico para separar la zona rizosférica de la cámara anaerobia, mejorando las condiciones biológicas en el sistema. En la tercera etapa experimental se identificaron los mecanismos de transferencia de electrones de la reacción de reducción de oxígeno; para ello, se aplicaron pruebas electroquímicas e hidrodinámicas con un electrodo rotatorio acoplado a un potenciostato. La modificación catódica propicio un aumento de más del 100% de bioelectricidad.

Humedales Electrofisiología Nanocatalizadores INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Electrocoagulation to remove silica from cooling towers water

IVAN EMMANUEL VILLEGAS MENDOZA ALEJANDRA MARTIN DOMINGUEZ SARA PEREZ CASTREJON Silvia Gelover Santiago (2014, [Artículo])

El presente artículo muestra los resultados de un estudio que se llevó a cabo para evaluar el efecto de la calidad del agua en la remoción de sílice disuelto mediante un proceso de electrocoagulación utilizando electrodos de aluminio. La sílice se encuentra en el agua de repuesto (RW) y de purga de las torres de enfriamiento (CTBW). Las pruebas se hicieron a escala semipiloto a flujo continuo en un tren de tratamiento consistente de electrocoagulación (EC), floculación, sedimentación y filtración en arena. Se estudiaron dos RW y CTBW, con características fisicoquímicas diferentes. Las variables de respuesta analizadas fueron las siguientes: eficiencia del aluminio para remover sílice (relación mgl-1 de Al3+ dosificado/mgl-1 de sílice removido), eficiencia de remoción de Al3+ dosificado, pérdida de carga hidráulica a través del reactor electroquímico y el voltaje. Se calculó el costo del tratamiento de los cuatro tipos de agua. La relación mgl-1 de Al3+ dosificado/mgl-1 de sílice removido osciló de 1.09 ± 0.06 a 1.33 ± 0.05 al tratar RW, mientras que para CTBW fue de 0.85 ± 0.1. Los costos de energía, sustancias químicas y consumo de electrodos para el tratamiento de RW osciló de US$0.52 a US$ 0.74 m-3, y el costo del tratamiento de CTBW fue de aproximadamente US$0.53 m-3.

Aluminio Torre de enfriamiento Electrocoagulación Agua de repuesto Ciclos de concentración INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

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

Aproximación de señales acústicas a través de funciones polinomiales

Approximation of acoustic signals through polynomial functions

Andrea Cruz Rojas (2023, [Tesis de maestría])

Las señales acústicas presentan diversas características, como la frecuencia, amplitud y duración. Existen varias formas de representar una señal acústica, siendo la representación en el dominio del tiempo la más común. Esta representación permite visualizar la variación de la amplitud a lo largo del tiempo, analizar la duración, la forma de onda y los cambios rápidos o lentos en la amplitud. Sin embargo, las señales acústicas pueden contener un gran número de elementos, lo que resulta en archivos digitales de gran tamaño que dificultan su envío y almacenamiento. En este trabajo, se llevó a cabo un estudio de aproximación de señales acústicas utilizando diversas funciones polinomiales, como las funciones Zernike, Bessel y Jinc para reducir la cantidad de datos necesarios para representar la señal acústica, lo que simplifica la manipulación de dichos datos. El objetivo es identificar qué polinomio y cuántos coeficientes ofrecen un mejor rendimiento, es decir, una mejor señal acústica. Este estudio se basa en una evaluación objetiva y subjetiva de la reconstrucción de las señales acústicas, lo cual, hasta donde tenemos conocimiento, no se ha estudiado utilizando ambas metodologías en conjunto.

Acoustic signals have various characteristics, such as frequency, amplitude and duration. There are several ways to represent an acoustic signal, with time domain representation being the most common. This representation allows you to visualize the variation of the amplitude over time, analyze the duration, the waveform and the fast or slow changes in the amplitude. However, acoustic signals can contain a large number of elements, resulting in large digital files that make them difficult to send and store. In this work, an approximation study of acoustic signals was carried out using various polynomial functions, such as the Zernike, Bessel and Jinc functions to reduce the amount of data necessary to represent the acoustic signal, which simplifies the manipulation of said data. The objective is to identify which polynomial and how many coefficients offer better performance, that is, a better acoustic signal. This study is based on an objective and subjective evaluation of the reconstruction of acoustic signals, which, to the best of our knowledge, has not been studied using both methodologies together.

Calidad de audio, Compresión de señal acústica, Polinomios ortogonales, Pruebas objetivas y subjetivas. Audio quality, Acoustic signal compression, Orthogonal polynomials, Objective and Subjective Tests INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS TECNOLOGÍA DE LAS TELECOMUNICACIONES ELECTROACÚSTICA ELECTROACÚSTICA

Análisis elastoplástico de estabilidades estática y seudoestática de cortinas de enrocamiento

Xiangyue Li Liu JOSE RAUL FLORES BERRONES (2008, [Artículo])

La estabilidad de taludes es un aspecto importante a analizar en el diseño de presas de tierra y enrocamiento. Los datos experimentales han mostrado que las leyes de Mohr-Coulomb que describen el comportamiento de resistencia al corte dejan de ser lineales para enrocamientos, por lo que deben tomarse en cuenta en el análisis. Los métodos tradicionales para el análisis de estabilidad de taludes han mostrado una serie de deficiencias que deben superarse para lograr una mejora en los resultados del estudio. En este trabajo se presenta un análisis elastoplástico, con el cual se determinan factores de seguridad ante cargas estáticas y seudoestáticas, así como coeficientes sísmicos críticos. Se considera que los materiales siguen los criterios no lineales de Mohr-Coulomb por medio de una función potencial. Los resultados numéricos se comparan con las soluciones analíticas cuando estén disponibles o contra los resultados obtenidos de otros autores. Las cartas de diseño presentadas pueden usarse directamente para el diseño. Se discuten los resultados obtenidos con la perspectiva de sus implicaciones sobre el diseño de las presas de enrocamiento.

Presas de tierra Presas de enrocamiento Elastoplasticidad Estabilidad INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Comportamiento elástico de la madera. Teoría y aplicaciones

Saúl Antonio Hernández Maldonado (2010, [Tesis de maestría])

Facultad de Ingeniería en Tecnología de la Madera. Maestría en Ciencias en Tecnología de la Madera

The Thesis "Elastic behavior of wood. Theory and applications "is a contribution to the study of wood, modeled and analyzed, as a solid elastic, macroscopically homogeneous, with properties of a continuous medium and with orthoptic elastic and material symmetries. In the scientific and technological literature related to the mechanical characterization of wood, the current paradigm is to use, for purposes of conceptual analysis and research, a general theoretical model that explains the elastic behavior of wood. In Mexico, particularly in the context of Wood Technology Science and Engineering, there is no theoretical proposal, adapted to the conditions of the country that substantiates the results of research in this field. Likewise, it is difficult to locally identify a relevant proposal that explains the applications derived from the study of elastic behavior of wood. On the other hand, technological information on the mechanical response of wood of Mexican species lacks a theoretical, numerical and experimental conceptual framework that gives coherence to the data on the elastic characteristics of the national woods. From the above, it follows that research in Wood Science and the practice of Wood Technology Engineering require a Model that explains the elastic behavior of ligno-cellulosic matter. They also require useful experimental data in the design of structures and wood products. This problem can be seen from two perspectives: Scientific problem: The study of the elastic behavior of Mexican timber cannot be verified by the lack of an appropriate theoretical model. Technological and industrial problem: The design of structures and wood products in Mexico is deficient among other reasons, due to the lack of Engineering parameters and technological data to assure the reliability of the wood buildings and to improve the development of new products.

La Tesis “Comportamiento elástico de la madera. Teoría y aplicaciones” es una contribución al estudio de la madera, modelada y analizada, ésta como un sólido elástico, macroscópicamente homogéneo, con propiedades de un medio continuo y con simetrías materiales y elásticas ortotrópicas. En la literatura científica y tecnológica relacionada con la caracterización mecánica de la madera, el paradigma actual es emplear, para fines de análisis conceptual y de investigación, un Modelo teórico general que explique el comportamiento elástico de la madera. En México, particularmente en el contexto de Ciencias Tecnología e Ingeniería de la Madera, no existe una propuesta teórica, adaptada a las condiciones del País, que fundamente los resultados de investigación en este campo. Igualmente, es difícil identificar localmente una propuesta pertinente que explique las aplicaciones derivadas del estudio del comportamiento elástico de la madera. Por otra parte, la información tecnológica sobre la respuesta mecánica de la madera de especies mexicanas, carece de un marco conceptual teórico, numérico y experimental que dé coherencia a los datos sobre las características elásticas de las maderas nacionales. De lo anteriormente expuesto, se desprende que la investigación en Ciencias de la Madera y la práctica de la Ingeniería en Tecnología de la Madera, requieren de un Modelo que explique el comportamiento elástico de la materia ligno-celulósica. Igualmente, requieren datos experimentales útiles en el diseño de estructuras y productos de madera. Esta problemática se puede visualizar desde dos perspectivas: Problema científico: El estudio del comportamiento elástico de maderas mexicanas no puede ser verificable por la carencia de un Modelo teórico apropiado. Problema tecnológico e industrial: El diseño de estructuras y productos de madera en México es deficiente entre otras causas, por la falta de parámetros de Ingeniería y de datos tecnológicos para asegurar la confiabilidad de las edificaciones de madera y mejorar el desarrollo de nuevos productos.

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA FITECMA-M-2010-0006 Comportamiento Elasticidad Madera Teoría Aplicaciones

Producción de energía en un reactor bio-electroquímico generador de hidrógeno

Edson Baltazar Estrada Arriaga OSCAR GUADARRAMA PEREZ JESUS HERNANDEZ ROMANO (2017, [Ítem publicado en memoria de congreso])

En este estudio se investigó el arranque de un reactor bio-electroquímico para la generación simultánea de electricidad y bio-hidrógeno a través de la degradación de sucrosa como fuente de carbono. El reactor fue sometido a diferentes inóculos y operado con un tiempo de residencia hidráulica de 8 d con una temperatura de 32°C. El voltaje máximo generado usando una resistencia externa de 1,000 Ω fue de 671 mV. La máxima densidad de potencia y volumétrica obtenida en el sMER-H2 fue de 46 mW/m2 y 6.4 W/m3. La velocidad máxima de producción de bio-hidrógeno fue de 5.2 L H2/L·d. con rendimientos de hasta 2.39 mol H2/mol sucrosa. La aplicación de esta nueva configuración de reactor bio-electroquímico generó electricidad y bio-hidrogeno en un solo paso.

Electricidad Reactores bioelectroquímicos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Generación de energía eléctrica a partir del tratamiento de aguas residuales por medio de bioceldas

EDSON BALTAZAR ESTRADA ARRIAGA (2013, [Documento de trabajo])

Actualmente, la recuperación de bioenergía (electricidad, metano e hidrógeno) a través de las aguas residuales, ya sean de origen industrial o municipal, ha despertado un gran interés en la comunidad científica. En este informe, se presenta la forma como la bioconversión de la material orgánica presente en el agua residual puede generar energía eléctrica y a su vez reducir la carga orgánica de las aguas residuales.

Energía eléctrica Tratamiento de aguas residuales Celdas de combustible microbianas Informes de proyectos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Comparación entre la coagulación convencional y la electrocoagulación en la remoción de fluoruros de agua para consumo humano

Comparison between conventional coagulation and electrocoagulation in fluride removal for drinking water

FABIÁN ALMAZÁN GARCÍA MARIA DE LOURDES RIVERA HUERTA ALEJANDRA MARTIN DOMINGUEZ (2012, [Artículo])

El consumo prolongado de agua con concentraciones superiores a 1.5 mg/L de fluoruros (F-), provoca severos padecimientos en el organismo humano tales como fluorosis dental y esquelética. En México este problema se presenta principalmente en los estados del norte y centro del país. La electrocoagulación es una tecnología emergente que se vislumbra como una alternativa para la remoción de Fˉ-. En este trabajo se presentan los resultados de estudios a escala laboratorio en los que se compara el desempeño de los procesos de coagulación química con sales de aluminio (CQ) y la electrocoagulación con electrodos de aluminio (EC), para remover F- del agua destinada a consumo humano. También se muestran los efectos del gradiente de velocidad de mezclado (G) dentro del reactor electroquímico y la conductividad eléctrica del agua (CE), sobre la eficiencia de remoción de este anión, utilizando un diseño estadístico de experimentos tipo factorial a dos niveles 2K. Los resultados mostraron que la EC comparada con la CQ a diferentes condiciones de operación (G y CE) tiene mayor eficiencia de remoción de F- con la misma dosis de aluminio (Al+3) utilizado como coagulante.

Remoción de fluoruros Electrocoagulación Tratamiento del agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA