Estimación de parámetros de infiltración a partir de mediciones de avance de riego por melgas empleando las ecuaciones de Saint-Venant, y Green y Ampt

Heber Saucedo MANUEL ZAVALA TREJO CARLOS FUENTES RUIZ (2016, [Artículo])

Se presenta un método para realizar la estimación de parámetros de infiltración con base en el empleo de las ecuaciones de Saint-Venant para describir el flujo del agua sobre el suelo, y la ecuación de Green y Ampt para representar el flujo del agua en el suelo. La estimación de los parámetros hidrodinámicos de conductividad hidráulica a saturación y presión en el frente de humedad, se realiza aplicando el método Levenberg-Marquardt. El modelo así obtenido, permite el ajuste de los parámetros hidrodinámicos a partir de datos de pruebas de avance de riego por melgas y de la textura del suelo.

Riego por inundación controlada Modelos matemáticos Método Levenberg-Marquardt CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Simulación y validación de la reparación de ductos en servicio por la deposición directa de soldadura

LUIS DANTE MELENDEZ MORALES (2023, [Tesis de doctorado])

El transporte de hidrocarburos por ductos enterrados es la forma más segura, confiable y económica para su suministro, estos pueden extenderse grandes longitudes territoriales e inclusive atravesar países con tal de satisfacer la demanda energética. No obstante, los ductos pueden sufrir daños provocados por el ambiente, su operación o bien provocados por terceros, siendo necesario que sean intervenidos reemplazando las secciones dañadas. Las regulaciones nacionales y tratados internacionales desalientan la liberación de grandes cantidades de gas natural a la atmósfera, por demás de que un paro de suministro conlleva a desabasto energético, multas y a costosas operaciones asociadas con la rehabilitación del ducto, forzando a soldar envolventes y accesorios sin detener la operación de los ductos, esto se conoce como “soldadura en servicio”. La soldadura en servicio es un proceso tecnológico, por el cual se puede efectuar la interconexión y la reparación de ductos mientras están en operación, previo a realizar estas actividades, se requiere que dos riesgos sean evaluados: agrietamiento por hidrógeno y quemada pasante. Las simulaciones actuales y validaciones evalúan estos riesgos de forma independiente, pero debido a su interdependencia estos riesgos deben evaluarse en conjunto. Un método de reparación que no es normalmente empleado, pero con un alto potencial debido a su simplicidad y versatilidad, es la deposición directa de soldadura. En la presente investigación, se realizó una simulación numérica fluido-termo-mecánica acoplada con validación experimental, de la reparación de un tubo con flujo presurizado conteniendo un defecto interno por la deposición directa de soldadura. Por medio de la cual, es posible predecir el comportamiento estructural del ducto mientras se realiza la reparación.

La simulación numérica se efectuó con el apoyo del software ANSYS versión académica 22R2, siendo esta una herramienta de última generación capaz de contribuir en la predicción de mecanismos complejos como lo es la soldadura en servicio, incrementando con ello la seguridad y confiabilidad de estas operaciones. Cabe hacer mención, que la regulación nacional prohíbe la reparación de defectos internos por la deposición directa de soldadura, esto se debe principalmente a la falta de investigaciones validadas que respalden su viabilidad. Los resultados demostraron la efectividad de emplear este método de reparación para restaurar la resistencia mecánica de los ductos. Las inspecciones por pruebas no destructivas superficiales, subsuperficiales y volumétricas, evidenciaron que no ocurrió agrietamiento inmediatamente al finalizar la reparación y retardada (posterior a por lo menos 12 horas después de haberse finalizada la reparación, tiempo suficiente para permitir la difusión de hidrógeno atómico a hidrógeno molecular). Las curvas de tendencia de temperatura mostraron buena aproximación teniéndose una diferencia máxima de 5.09% entre los resultados numéricos y experimental. Los resultados numéricos y experimentales de la deformación perimetral a lo largo de la longitud de la tubería mostraron un comportamiento similar con una diferencia significativa del 17.7% entre los valores numéricos atribuidos a la falta de información de entrada para las propiedades de la soldadura. El análisis estructural efectuado en este estudio emplea la estimación del riesgo de quemada pasante bajo presión interna, determinado por la ocurrencia de abultamiento radial localizado. Los resultados numéricos indican que no ocurre deformación plástica relevante. Se hace una fuerte recomendación para que las evaluaciones de análisis térmico empleen la morfología actual del defecto y no solo consideren el espesor remanente del tubo. De acuerdo con la revisión bibliográfica realizada y recientemente publicada, este tipo de simulación numérica acoplada con validación experimental de la reparación de ductos en servicio por deposición directa de soldadura para la reparación de defectos internos contemplando la prevención de quemada pasante y agrietamiento por hidrógeno no ha sido realizada con anterioridad.

Hydrocarbon transportation by buried pipelines is the safest, most reliable, and economical way for its supply; these can extend long territorial distances and even cross countries with the purpose of satisfying the energy demand. However, the pipelines can suffer damages caused by their environment, their operation, or provoked by third parties, making necessary interventions to replace the damaged sections. National regulations and international agreements discourage the release of large quantities of natural gas into the atmosphere; moreover, a stop in its supply entails an energetic shortage, fines, and expensive operations associated with the pipeline rehabilitation, forcing to weld sleeves and fittings without stop the pipeline operation, this is known as “In-Service Welding”. In-Service welding is a technological process for which interconnection and repair of pipelines can be made while they are in operation; before making it, two main risks need to be assessed: hydrogen cracking and burn-through. Current simulations and validations assess these risks independently, but due to their interdependence, these risks need to be assessed in conjunction. A repair method not normally used but with high potential due to its simplicity and versatility is the direct deposition of the weld. In the present research, a fluid-thermo-mechanical coupled numerical simulation with experimental validation was done of a repair on a pipe with pressurized flow having an internal defect by direct deposition of the weld. It is possible predict the structural behavior of a pipeline while the reparation is performed.

The numerical simulation was done with the support of ANSYS software academic version 22R2, the latest generation tool able to contribute to the prediction of complex mechanisms, as is in-service welding, increasing the security and confidence of these operations. It is worth mentioning that national regulation forbids the reparation of internal defects for direct deposition of the weld; the main reason is the lack of validated investigations supporting its viability. The results demonstrated the effectiveness of using this repair method to restore the mechanical strength of pipelines. Surface, sub-surface, and volumetric non-destructive inspections evidenced no cracking immediately to finish the repair and delayed (after at least 12 hours of having finished the repair, time enough to allow the hydrogen diffusion from atomic hydrogen to molecular hydrogen). Temperature tendency curves showed good approximations, having a maximum difference of 5.09 % between numerical and experimental. Perimeter deformation along the pipe length between numerical and experimental results displayed a similar behavior with a significant difference of 17.7% against numerical values attributed to the lack of input data for weld properties. The structural analysis performed in this study used the approach of the risk of burn-through under internal pressure determined by the occurrence of localized radial bulging. Numerical results indicated no relevant plastic strain occurs. It is strongly recommended that thermal analysis assessments using the actual defect morphology be performed, not only considering the remaining thickness of the pipe. According to the bibliographic revision performed and recently published, this kind of coupled numerical simulation of in-service repair or pipelines by direct deposition for repairing internal defects considering the prevention of burn-through and hydrogen cracking has not been done.

Ducto Soldadura en servicio Quemada pasante Agrietamiento por hidrógeno Reparación de soldadura Simulación numérica Pipeline In-service welding Burn-through Hydrogen cracking Weld repair Numerical simulation INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA CIENCIAS TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS OTRAS ESPECIALIDADES TECNOLÓGICAS

Gasto óptimo en riego por melgas

Heber Saucedo MANUEL ZAVALA TREJO CARLOS FUENTES RUIZ LEONID VLADIMIR CASTANEDO GUERRA (2013, [Artículo])

Se verifica la relación, básicamente lineal, que existe entre la longitud de una melga y el gasto óptimo de riego, que es el gasto que se debe aplicar para obtener un valor máximo en el coeficiente de uniformidad, que produzca valores elevados de las eficiencias de aplicación y de requerimiento de riego. Dicha verificación se realiza mediante la aplicación de un modelo hidrodinámico completo, empleando métodos numéricos, que hace uso de las ecuaciones de Saint-Venant para la descripción del flujo del agua sobre el suelo, acopladas internamente con la ecuación de Richards, que permite modelar el flujo del agua en el suelo. De acuerdo con los resultados obtenidos mediante la aplicación del modelo para diez tipos de suelo diferentes, se incluyen cuadros de diseño operativo del riego por melgas.

Riego por melgas Gasto óptimo CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Un modelo para simular la transferencia de agua en sistemas de riego por goteo

MANUEL ZAVALA TREJO WALDO OJEDA BUSTAMANTE (1999, [Artículo])

Se presenta un modelo numérico de simulación para describir y analizar la infiltración y redistribución del agua en el suelo bajo condiciones de riego por goteo. La solución numérica de la forma mixta de la ecuación de Richards se obtuvo utilizando el método del elemento finito en la discretización espacial y un esquema de diferencias finitas implícito para la integración en el tiempo. En una primera etapa el esquema numérico fue validado comparando sus resultados con soluciones analíticas obtenidas para formas simplificadas de la ecuación de transferencia de agua. Posteriormente se presentan algunos casos prácticos de interés agrícola donde se analizan alternativas potenciales que permitan diseñar y mejorar este tipo de sistema de riego.

Riego por goteo Transferencia de agua Modelos numéricos Simulación CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Conflictos hídricos: lecciones para el presente

ADRIAN PEDROZO ACUÑA (2021, [Artículo])

doi.org/10.24850/b-imta-perspectivas-2021-02

La magnitud y el número de conflictos hídricos que se están registrando en todo el mundo señalan la necesidad de utilizar el conocimiento de punta y la capacidad tecnológica y social de las instituciones de investigación para asistir a todas las personas atrapadas en conflictos hídricos. En México, tan solo el año pasado, fuimos testigos de conflictos hídricos en la cuenca del río Bravo por los volúmenes de agua compartidos en una cuenca por diversos usuarios. Estas son tan solo unas facetas de la realidad de los conflictos hídricos que se están presentando en el mundo y, sin duda, constituyen un indicador de la necesidad de nuevos paradigmas para la gestión del agua, ya que es imposible continuar aceptando el gran impacto que estas tensiones generan sobre las vidas de millones de personas y ecosistemas que dependen de los flujos de agua. Estos conflictos tienen su origen en la desecación de ríos, la sobreexplotación de acuíferos y, desde luego, la falta de atención a dimensiones sociales, como la equidad y la justicia.

Conflictos por agua Gestión del agua Explotación de recursos naturales INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Filtración de aguas residuales con contaminantes recalcitrantes para remoción de macronutrientes : primera etapa

Marco Antonio Garzón-Zúñiga VIOLETA ERENDIRA ESCALANTE ESTRADA (2011, [Documento de trabajo])

El objetivo global de proyecto es determinar el efecto de diferentes variables (carga orgánica, carga hidráulica, granulometría, aireación, etc.) sobre la remoción de macronutrientes de aguas residuales utilizando biopelículas inmovilizadas en diferentes medios (inertes, orgánicos y membranas semipermeables).

Tratamiento de aguas residuales Filtración por membranas Filtros biológicos Filtración aerobia Filtración anaerobia Informes de proyectos INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

Cuantificación microlisimétrica del consumo de agua residual tratada en la nochebuena (Euphorbia pulcherrima Willd. ex Klotzsch)

VICTOR LOPEZ MARTINEZ MARIA ANDRADE RODRIGUEZ IRAN ALIA TEJACAL Sainz Aispuro Manuel de Jesús OSCAR GABRIEL VILLEGAS TORRES RAMON ARTEAGA RAMIREZ MARIO ALBERTO VAZQUEZ PEÑA (2016, [Artículo])

En un cultivo de nochebuena en un invernadero instrumentado en Jiutepec, Morelos, se midió el consumo de agua residual tratada (ART) con microlisímetros de succión de macetas de polietileno de 15 cm de diámetro con sustratos de granulometría similar N, V y A. El consumo de ART de la nochebuena puede ser afectado por tipo de planta y método de riego. En las semanas después del trasplante 2 (posterior al pinchado), 8, 9 y 10 (inicio de pigmentación) existen diferencias entre tratamiento y coincide con un periodo de disminución del consumo de ART. El microlisímetro de succión es una herramienta para cuantificar el consumo de ART en nochebuena.

Demanda de agua Riego por succión Cápsula porosa Agricultura protegida CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Contrabando y redes de negocios : Hispanoamérica en el comercio global, 1610-1814

Guillermina del Valle Pavón (2023, [Libro])

"Las colaboraciones que integran este libro colectivo profundizan en el análisis de algunos circuitos comerciales, que fueron claves en el juego de intercambios en Nueva España, Perú, las Filipinas, La Habana y Buenos Aires, en el arco temporal que se extiende de 1610 a 1814."

Hispanoamérica (Antiguo Régimen); Nueva España (Virreinato); Comercio; Comercio mundial; Comerciantes; Contrabando; Corrupción; Empresas; Mercantilismo; Monarquía hispánica; Mercaderes; Redes de negocios; Argentina; Estudios de caso; Siglos XVII-XIX; CIENCIAS SOCIALES HISTORIA HISTORIA POR ESPECIALIDADES HISTORIA POR ESPECIALIDADES

Diseño de riego por melgas empleando las ecuaciones de Saint-Venant, y Green y Ampt

Heber Saucedo MANUEL ZAVALA TREJO CARLOS FUENTES RUIZ (2015, [Artículo])

Se presenta un método de diseño de riego por melgas basado en la aplicación de un modelo que emplea las ecuaciones de Saint-Venant, para describir el flujo del agua sobre el suelo, y la ecuación de Green y Ampt, para representar el flujo del agua en el suelo. La principal ventaja del modelo presentado es el poco tiempo de cómputo que requiere para su aplicación, en comparación con el necesario para ejecutar un modelo hidrodinámico completo reportado en la literatura, mismo que emplea las ecuaciones de Saint-Venant para el flujo del agua sobre el suelo, acopladas internamente con la ecuación de Richards, que permite modelar el flujo del agua en el suelo.

Riego por inundación controlada Modelos matemáticos Gasto óptimo CIENCIAS AGROPECUARIAS Y BIOTECNOLOGÍA

Mecanismos de transporte de aniones mono y polivalentes en membranas de nanofiltración

CESAR GUILLERMO CALDERON MOLGORA (2013, [Documento de trabajo])

Con el fin de Identificar condiciones fisicoquímicas que provocan desplazamiento en contra del gradiente de concentración de aniones monovalentes en membranas de nanofiltración con carga electrice negativa, y en presencia de aniones multivalentes, se efectuaron pruebas de desempeño con una membrana plana modelo NE70 y con su formato comercial NE70-4040 de la marca CSM. Para el desarrollo de las pruebas se utilizaron dos circuitos de nanofiltración, el primero fue para la membrana plana y se utilizó una celda de alta presión que utiliza cupones de membrana plana de 153 cm2. Posteriormente se utilizó un banco de pruebas para una sola membrana comercial en el formato enrollado en espiral. La membrana tiene un diámetro de 10.16 cm y una longitud de 101.6 cm.

Filtración por membranas Nanofiltración Tratamiento del agua INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA