Biodiesel Una revisión del desempeño mecánico y ambiental

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1 Biodiesel Una revisión del desempeño mecánico y ambiental John R. Agudelo S.*, Pedro Benjumea**, Edwin Gómez Meneses*** y Juan Fernando Pérez Bayer*** En este artículo se presenta una revisión bibliográfica de investigaciones relevantes relacionadas con el desempeño mecánico y ambiental de motores diesel, utilizando diversos combustibles, entre ellos el diesel convencional y alquilésteres obtenidos de aceites vegetales (biodiesel). Aunque las tendencias observadas dependen fuertemente del tipo de aceite del que provienen los alquilésteres, se puede concluir que a medida que se incrementa el porcentaje de biodiesel en las mezclas biodiesel diesel disminuye la potencia y aumenta el consumo de combustible. También disminuyen el CO, Hc, material particulado, hollín y la opacidad de humos. De otro lado, los No x aumentan o disminuyen dependiendo de la afinación del motor. La potencia disminuye entre 2 y 10% para B30 y B100 respectivamente. El consumo de combustible aumenta entre 10 y 24%, para el biodiesel y sus mezclas, debido al menor poder calorífico del biocombustible comparado con el del diesel convencional. Las emisiones de CO diminuyen de 10 a 50%, hc 12 a 55%, con B30 y B100 respectivamente. La opacidad de humos disminuye entre 0 y 30% y los So x entre 20 y 100%, debido al escaso contenido de azufre del biodiesel. La reducción «global» de CO 2 es de 16 a 78,4% para B20 y B100 respectivamente. La ventaja medioambiental de tipo global del biodiesel es el cierre del ciclo de vida del CO 2 (emisión nula), pues las plantas oleaginosas por medio del proceso de fotosíntesis toman este gas y lo transforman en oxígeno. Palabras clave: Biodiesel, Motores diesel, desempeño mecánico, emisiones contaminantes. In this paper, a review of different investigations about mechanical performance and emissions from diesel engines fuelled by several fuels, such as conventional diesel fuel and alternative fuels derived from vegetable oils, is presented. Although, the observed trends, strongly, depend on the type of vegetable oil used as raw material, it is possible to conclude that an increase in biodiesel percent in the biodiesel diesel blends, leads to a decrease in power and an increase in fuel consumption. Smoke opacity and emissions of CO, HC, particulate matter and soot are also reduced. In regard to nox, an increase or a decrease could be expected depending on the tuning of the engine. Power diminishes between 2 and 10% for B30 and B100 respectively. Fuel consumption increases between 10 and 24% for biodiesel and its blends due to the biodiesel lesser heating value. Emissions of co diminish from 10 to 50%, HC from 12 to 55%, for B30 and B100 respectively. Smoke opacity decreases between 0 and 30% and SO x emissions also diminish between 20 to 100% due to the lesser content of sulfur in the biodiesel. The global reduction of CO 2 is between 16 and 78,4% for B20 and B100. The environmental advantage from biodiesel, is the life cycle of CO 2 being closed. Key words: Biodiesel, diesel engines, mechanical performance, emissions.

2 Simulación de un sistema de fangos activados en discontinuo para la eliminación de materia orgánica y nutrientes* José Manga**, Germán Escaf***, Nury Logreira**** y Jaime García***** Grupo de Investigación en Tecnologías del Agua, Departamento de Ingeniería Civil, Universidad del Norte, Barranquilla (Colombia) Se ha desarrollado un simulador para el sistema de fangos activados en discontinuo (Sequencing Batch Reactor o SBR), que permite el estudio de los procesos para la eliminación de la materia orgánica y nutrientes. El simulador incluye el modelo Nº 2d de fangos activados (ASM2d) propuesto por la International Water Association (IWA). Además, en fase de sedimentación, se incluye un modelo exponencial o de Vesinlind para la separación de los sólidos en suspensión del licor mezcla. La herramienta informática ha sido utilizada para describir el comportamiento de dos sistemas en discontinuo (anaerobio/aerobio y aerobio/anóxico) bajo diferentes condiciones de operación (tiempo de retención celular, tiempo de retención hidráulico, entre otros). Los resultados muestran que la herramienta informática desarrollada puede ser utilizada para el diseño y simulación de sistemas sbr en el tratamiento de aguas residuales. Palabras clave: Sequencing Batch Reactor (SBR), modelación matemática, eliminación biológica de nutrientes, sistema de fangos activados, modelo Nº 2d de fangos activados (ASM2d). A simulator for the activated sludge system (Sequencing Batch Reactor or SBR) has been developed to study the processes of nutrients and organic material removal. The simulator includes the activated sludge model No. 2d (ASM2d) of the International Water Association (IWA). Also, in the sedimentation phase, it has been included an exponential or Vesinlind model for the separation of suspended solids in the mixed liquor. This informatics tool has been used for the study of the behavior of two sequencing batch reactor systems (anaerobic/aerobic and aerobic/anoxic) in different operating conditions (sludge retention time, hydraulic retention time, amongst others). The results obtained show that the developed informatics tool can be used for the design and simulation of sequencing batch reactor systems in waste water treatment. Key words: Sequencing Batch Reactor (SBR), mathematical modeling, nutrient removal, activated sludge process, activated sludge model Nº 2d (ASM2d).

3 Modelo para programación de operaciones en la fabricación de cajas de cartón corrugado* Norberto Acevedo Lizarazo**, Alexandra Carrillo Barrios***, Carlos D. Paternina-Arboleda**** Jorge Raish Castilla***** Grupo de Investigación en Sistemas Inteligentes Departamento de Ingeniería Industrial Universidad del Norte, Barranquilla (Colombia) En este trabajo se presenta un nuevo acercamiento al problema del refile o desperdicio, con el objetivo primordial de programar la producción de cajas corrugadas teniendo en cuenta el desperdicio generado y la utilización del corrugador. Como complemento a la programación del corrugador se implementa un heurístico de despacho para programación de máquinas restrictivas, con el fin de lograr un modelo global que involucre todas las máquinas que intervienen en el proceso de producción. En la primera etapa de la investigación se formuló y validó un modelo no-lineal que resuelve el problema del desperdicio por refile al encontrar las mejores combinaciones de pedidos a ser acomodados en la lámina de cartón. En la segunda etapa se implementó un heurístico de despacho, con el fin de obtener un programa de las operaciones de acabado. Como resultado de esta integración se obtuvo un modelo global de programación que reduce la incertidumbre del desperdicio derivado de conformar combinaciones de pedidos para aprovechar el ancho de la lámina de cartón, durante la programación del corrugador, y permite integrar la programación de éste con las operaciones de acabado al utilizar el heurístico de despacho. Esto último garantiza un flujo de materiales en función de la máquina restrictiva teniendo como objetivo la fecha de entrega de un pedido. Palabras clave: Programación de la producción, desperdicio por refile, máquina restrictiva, programación no-lineal, industria de papel. In this paper a new approach to the trim waste problem is presented, where the primary objective is to schedule the production of card boxes based on the trim waste and the corrugator s utilization. As a complement to the corrugator s schedule a dispatch heuristic for constrained machines is implemented in order to accomplish a global model that involves every machine in the production process. A first stage research phase shows a non-lineal model validated to solve the trim waste problem by finding the best arrangement of costumer orders to be placed in the cardboard. On a second stage, the dispatch heuristic is implemented in order to obtain the schedule for the finishing operations. As a result of this integration, a global scheduling model is obtained which reduces the uncertainty of the waste derived from the process of combining orders in the cardboard. It integrates the scheduling process of the finishing operations by means of a dispatch heuristic. This last component guaranties the flow material as a function of the constrained machine with delivery dates as the main goal. Key words: Production Scheduling, Trim Waste, constrained machine, non-lineal programming, Paper industry.

4 Herramientas para Consulta y Modelado en la Web, una forma diferente del manejo de grandes volúmenes de información de los Web Sites en Internet* Daladier Jabba Molinares** y José Márquez Díaz*** La Web se ha convertido en uno de los principales medios para publicar información. Esto ha traído como consecuencia que grandes volúmenes de datos se tengan que manipular y desplegar de una forma ágil y a la vez agradable al usuario, por lo que el despliegue de éstos en sus respectivas páginas se convierte ahora en un problema para los administradores de sitios Web no sólo por el montaje sino también por su mantenimiento. Existen herramientas que permiten diseñar y en general modelar sitios Web de una forma más rápida y dinámica intereactuando con bases de datos, lo cual permite a los administradores realizar una labor más eficiente. El resultado de esta investigación tiene como fin mostrar algunas de estas herramientas que existen en la Web para consulta y modelado, como lo son Strudel y Araneus. Palabras clave: http, web, Strudel, Araneus, servidores Web, repositorios de datos. The Web has been become in one of the main media to publish information, this has got as consequence that a high data volume have to be manipulated and displayed in agile manner and, at the same time, enjoyable to the user; for this reason, the display of data has become in a problem for Web Site Administrators because of the upload of the pages and their maintenance. There exist tools, which allow to design and to model, in general, a web site in a quickly and dynamic way, interacting with databases; this permit that the administrator can be more efficient in his/her tasks. The result of this investigation has as purpose to show some of these tools that exist in the web for requesting and modeling such as Strudel, and Araneus. Key words: http, web, Strudel, Araneus, Web Server, Data Repository.

5 Modelamiento, simulación y construcción de un absorbedor de vibraciones no viscoso* William Romero Restrepo**, Francisco Acuña Garrido*** y Marco Sanjuán Mejía**** En este artículo se presenta la aplicación de Matlab como una herramienta para el análisis de un sistema de vibración de dos grados de libertad modelar y simular el comportamiento de un absorbedor de vibraciones usando datos experimentales tomados de la construcción de un modelo real físico. Se presentan datos y gráficas donde se ilustra el comportamiento del sistema en resonancia con el absorbedor y sin éste. Palabras clave: Vibración, absorberdor, modelamiento. This paper presents a Matlab Application to analize a two degrees of freedom (2DOF) vibrational system, in order to simulate the vibration absorber behavior. The input datas has been taken from the physical model which was built up to support the experimentation. Also, the behavior of the primary mass with absorber and without absorber are compared to obtain the effects in displacement and frequency. Several plots relating the discussed behavior are presented. Key words: Vibrations, Absorber, Modeling.

6 Análisis estadístico de la naturaleza de los componentes del PIB colombiano* Rafael Guillermo García Cáceres**, María Elsa Correal Núñez*** El análisis de la naturaleza de la tendencia es un tema de fundamental importancia en la economía. Este trabajo estudia dicha naturaleza en la serie agregada macroeconómica del PIB trimestral colombiano en el período que comienza el primer trimestre de 1977 y que finaliza el cuarto trimestre del mismo año. Para tal fin se utilizan diversas metodologías, en las que incluimos los trabajos pioneros de Nelson y Plosser[1], Watson[2], Campbell y Mankiw[3] y Cochrane[4]. Este estudio complementa trabajos previos realizados en Colombia para la misma serie en un período diferente, entre los que se destacan el trabajo realizado por Alejandro Gaviria y José Darío Uribe[5]. Finalmente, basados en el artículo de Beaudry y Koop[6] se analiza la permanencia ante choques recesionarios y expansionarios. Palabras clave: Tendencia estacionaria, diferencia estacionaria, análisis de permanencia, función de respuesta, impulso. The analysis of the nature of tendencies is of fundamental importance in Economics. This article studies such nature in the macroeconomic aggregated series of the Colombian quarterly GIP in the period starting from the first 1977 quarter to the fourth 1977 quarter. We have used different methodologies including the pioneering works of Nelson and Plosser, Watson, Campbell and Mankiw, and Cochrane. This study complements previous works undertaken in Colombia for the same series in a different period. Among others we can mention that carried out by Alejandro Gaviria and José Dario Uribe. Finally, based on the article by Beaudry and Koop, the present work analyses the permanence during the recessive and expansionary crisis. Key words: Stationary trend, permanence stationary difference, impulse response funtion.

7 Planeación del transporte y enrutamiento de vehículos en sistemas de producción Panorama actual de trabajos y algunas proposiciones Jairo R. Montoya Torres* Este artículo considera los problemas de enrutamiento de vehículos y planeación de tareas de servicio (carga/descarga) como partes integrantes del problema de gestión de transporte en un sistema de producción. En primer lugar se presentan las características que permiten diferenciarlos del problema convencional de enrutamiento de vehículos en redes metropolitanas (VRP). Posteriormente, se propone un modelo matemático con el fin de abordar los problemas de forma independiente, a través de la minimización tanto del rendimiento promedio del sistema como de la distancia total recorrida por los vehículos. Seguidamente se exponen y analizan los algoritmos de enrutamiento de vehículos y de planeación del transporte existentes actualmente en la literatura. Así mismo, se presentan recomendaciones y conclusiones para futuros trabajos de investigación. Palabras clave: Enrutamiento de vehículos, planeación de transporte, sistemas de manufactura, estado del arte. This paper considers the problem of scheduling and routing vehicles as a part of the transportation management problem in a manufacturing system. First of all, the paper exposes the characteristics that make this problem different from the conventional version of the VRP. Then, a mathematical formulation is proposed in order to minimize system s throughput and total travel distance of vehicles. Afterwards, an analysis of both scheduling and routing algorithms is done so as to present some directions for further research. Key words:vehicle routing, vehicle scheduling, manufacturing systems, survey.

8 Propuesta de un protocolo de enrutamiento multidifusión basado en agentes: Multicast Antnet Routing Protocol* Fernando Solano**, María Angélica Tirado** y Yezid Donoso** Este trabajo de investigación presenta un protocolo de enrutamiento multidifusión, MARP, que usa agentes móviles para hallar rutas eficientes de reenvío de paquetes desde una fuente hacia todos los miembros del grupo multicast. El mecanismo de reenvío de paquetes emplea balanceo de carga sobre las mejores rutas. El protocolo desarrollado usó como base el algoritmo de enrutamiento unidifusión AntNet, el cual se adaptó para trabajar en redes multicast. Palabras clave: Protocolo de enrutamiento, redes multicast, AntNet, agentes móviles, balanceo de carga. This research paper describes a multicast routing protocol, MARP, which uses mobile agents to find efficient forwarding paths for information packets from a source to all members in a multicast group. The packets forwarding mechanism works with load balancing, using the best paths. The developed protocol used as base AntNet, an unicast routing algorithm. MARP could be consider as a multicast version of AntNet. Key words: Routing protocol, multicast networks, AntNet, mobile agents, load balancing.

9 Medidor de niveles rápidamente variable* Holmes Ripoll Goenaga** Dentro de la operación científica del Laboratorio de Ensayos Hidráulicos de Las Flores de CORMAGDALENA, el Instituto de Estudios Hidráulicos y Ambiental IDEHA de la Universidad del Norte desarrolló un instrumento electrónico para medir las variaciones rápidas de nivel de agua, denominado NVR99. El principio de funcionamiento del NVR99 se basa en determinar la resistencia iónica del volumen variable de agua entre un par de electrodos. La resistencia entre los electrodos cambiará inversamente proporcional a la altura del líquido donde éstos se encuentran sumergidos. A través de una conversión lineal de la resistencia entre los dos electrodos se produce una señal eléctrica proporcional a las variaciones del nivel del fluido. La señal de salida del instrumento es enviada a la computadora central a través de una interfase para ser procesada y almacenada por un módulo software que denominamos NVR99.VI, integrando así un sistema híbrido de alta ejecución y bajo costo, que permite la adquisición de datos, análisis espectral, análisis estadístico en tiempo real, tendencia histórica, calibración y exportación de archivos. El instrumento ofrece características especiales para ser utilizado en la investigación de modelación física, donde se presentan variaciones rápidas del nivel de agua, como registro de oleaje, flujos transientes, etc. En docencia hidráulica básica, el instrumento puede ser empleado como una herramienta de fácil manejo en propósitos pedagógicos; la teoría básica de ondas puede ser demostrada sin instrumentación complicada. Palabras clave: Instrumentación virtual, Instrumentos de medida de niveles de flujo. During the scientific operation of the Hydraulic Testing Laboratory of Las Flores (CORMAGDALENA), the Hydraulic and Environmental Studies Institute -IDEHA- of Universidad del Norte developed an electronic device to measure the rapid variations of water level called NVR99. The operating principle of this device consists in determining the ionic resistance of the water variable volume between a pair of electrodes. The resistance between electrodes will change inversely of the high of the liquid in which they are both submerged. By means of the resistance lineal conversion between both electrodes, an electric signal is produced which is proportional to the liquid level variations. The device output signal is sent to the central computer through an interface to be processed and stored by a software module which is called NVR99.VI integrating a high performance and low cost hybrid system that permits data gathering, spectral analysis and statistical analysis in real time, historical trends, calibration and file export. This instrument offers special features to be used in the physical modeling investigation where rapid variations in the water level are present such as wave registers, transient flows, and so on. In basic hydraulic teaching, the device can be used as an easily operating instrument, for instance, wave basic theory can be demonstrated avoiding complicated instruments. Key words:virtual instrumentation, Instruments for measuring flow levels.

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