Autor: Editor

EVALUACIÓN DE LA SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICA, EDIFICIO ELQUI, UNIVERSIDAD DEL ALBA, SEDE LA SERENA

ENERGETIC SUSTAINABILITY EVALUATION, ELQUI BUILDING, UNIVERSIDAD DEL ALBA, LA SERENA CAMPUS

Ricardo Zamarreño^*1,2, Anne Bizien¹, Daniel Arancibia¹, José Bolados¹ (1) Escuela de Ingeniería, Universidad del Alba, sede La Serena, Av. Cuatro esquinas #060, La Serena-Chile; (2) Programa de Investigadores Asociados, Vicerrectoría de Investigación, Universidad de La Serena, Colina El Pino s/n, La Serena-Chile

Resumen

Se presentan los primeros resultados de la evaluación Energética del edificio Elqui, Universidad del Alba, sede La Serena. Edificio de cinco pisos, donde se ubica la biblioteca, oficinas de académicos, sala de profesores y 30 salas de clases, con una capacidad de 50 personas cada una. La metodología consistió en un análisis del consumo energético del edificio, un inventario de los equipos presentes, una encuesta realizada a los funcionarios que desarrollan sus actividades en el edificio, y por último una propuesta para mejorar la eficiencia energética. Con la evaluación y las propuestas entregadas, la Universidad se podría ahorrar anualmente una suma superior a los $8.410.248 (USD $8.910,75), implementando sistemas de energía sustentable y cambio de hábitos del personal. Se calcula un VAN (Valor Actual Neto) de $103.401.863 (USD $109.555,60), un TIR (Tasa Interna de Retorno) de -0,31% y un PRI (Período de Recuperación de la Inversión) de 7 años 1 mes y 4 días con una tasa del 8%, haciendo que este tipo de proyecto sea muy rentable y sustentable en el tiempo, ya que además se generan beneficios medioambientales y sociales.

Abstract

The first results of the energetic evaluation of the Elqui building, Universidad del Alba, La Serena campus, are presented. It is a five-floor building, where the library, academic offices, teachers’ lounge and 30 classrooms, with a capacity of 50 people each, are located. The methodology consisted of an analysis of the building’s energy consumption, an inventory of the equipment present, a survey of the employees who work in the building, and finally a proposal to improve energy efficiency. With the evaluation and the proposals submitted, the University could save more than $8,410,248 (USD $8,910.75) annually by implementing sustainable energy systems and changing staff habits. A NPV (Net Present Value) of $103,401,863 (USD $109,555.60), an IRR (Internal Rate of Return) of -0.31% and an IRR (Investment Recovery Period) of 7 years 1 month and 4 days with a rate of 8%, making this type of project very profitable and sustainable over time, since it also generates environmental and social benefits.

Palabras clave: eficiencia energética, sustentabilidad, energías renovables, gestión ambiental Keywords: energetic efficiency, sustainability, renewable energy, environmental management

ENSAYOS DE CORROSIÓN ACELERADOS PARA SISTEMAS DE PINTURAS ANTICORROSIVAS

ACCELERATED CORROSION TESTS FOR ANTI-CORROSIVE PAINT SYSTEMS

Alexander Cueli¹, Lilia del Carmen González¹, Jorge Fundora^1, Brenda McNeil¹ (1) Empresa Laboratorios de Tropicalización (LABET), Carretera de Morro # 7246 Km 2 ½, Cojimar, CP 62000 La Habana -Cuba

Resumen

La expansión en la línea costera norte de la industria petrolera cubana y el continuo aumento de la producción ha demandado una mayor construcción de tanques de almacenamiento. Este fenómeno ha conllevado a la necesidad de conocer cada vez más sobre la capacidad de resistencia de los sistemas de protección aplicados. Con la finalidad de evaluar el comportamiento de dos sistemas de pinturas sobre acero, se desarrolla en el presente trabajo un programa de ensayos de corrosión de tipo acelerado, bajo condiciones específicas y controladas de laboratorio. El propósito de las pruebas realizadas en este trabajo radica en poner de manifiesto la eficacia de los revestimientos de pinturas frente a determinadas condiciones, así como dar a conocer los resultados obtenidos.

Abstract

The expansion of the Cuban oil industry along the northern coastline and the continuous increase in production has demanded greater construction of storage tanks. This phenomenon has led to the need to know more and more about the resistance capacity of the protection systems applied. In order to evaluate the behavior of two paint systems on steel, an accelerated corrosion test program is developed in this work, under specific and controlled laboratory conditions. The purpose of the tests carried out in this work is to demonstrate the effectiveness of the paint coatings under certain conditions, as well as to make known the results obtained.

Palabras clave: sistemas de pinturas, corrosión, niebla salina, protección anticorrosiva Keywords: painting systems, corrosion, salt spray, anticorrosion protection

GEOMETRIZED VACUUM PHYSICS. PART VI: HIERARCHICAL COSMOLOGICAL MODEL

FISICA DEL VACIO GEOMETRIZADA. PARTE VI: MODELO COSMOLOGICO JERARQUICO

Mikhail Batanov-Gaukhman¹ (1) Moscow Aviation Institute (National Research University), Institute No. 2 “Aircraft and rocket engines and power plants”, st. Volokolamsk highway, 4, Moscow – Russia, 125993

Abstract

This article is the sixth part of a scientific project under the general title “Geometrized vacuum physics based on the Algebra of signature” (Batanov-Gaukhman, 2023a, 2023b, 2023c, 2023d, 2023e). This article proposes a hierarchical cosmological model, which is developed based on the solution of the extended Einstein vacuum equation with an infinite number of lambda terms. The solution of a simplified vacuum equation with ten lambda terms is considered in more detail. As a result, a metric-dynamic model of a discrete hierarchical sequence of stable spherical vacuum formations (“corpuscles”), which are nested into each other like nesting dolls, was obtained. From this hierarchical sequence, the level of elementary particles isolated and examined in more detail. The use of methods and mathematical apparatus of Riemann differential geometry and the Algebra of signature allows us to obtain metric-dynamic models of all elements of the Standard Model of elementary particles: “quarks”, “leptons”, “nucleons”, “mesons”, “photons”, “gluons”, as well as the “atom” of hydrogen and the “atom” of helium. It has been suggested that metric-dynamic models of stable vacuum formations (“corpuscles”) of the “stellar-planetary” “galactic” and “universal” levels can be constructed in a similar way. The connection between the extended general theory of relativity and quantum mechanics is shown. At the end of the article, the advantages and disadvantages of the proposed hierarchical cosmological model are considered and the metaphysical prerequisites for resolving the problems that have arisen are outlined.

Resumen

Este artículo es la sexta parte de un proyecto científico bajo el título general “Física del vacío geometrizada basada en el álgebra de firmas” (Batanov-Gaukhman, 2023a, 2023b, 2023c, 2023d, 2023e). En este artículo se propone un modelo cosmológico jerárquico, que se desarrolla a partir de la solución de la ecuación de vacío de Einstein extendida con un número infinito de términos lambda. Se considera con más detalle la solución de una ecuación de vacío simplificada con diez términos lambda. Como resultado, se obtuvo un modelo métrico-dinámico de una secuencia jerárquica discreta de formaciones de vacío esféricas estables (“corpúsculos”), que están anidadas unas en otras como muñecas rusas. A partir de esta secuencia jerárquica, se aísla y examina con más detalle el nivel de partículas elementales. El uso de los métodos y aparatos matemáticos de la geometría diferencial de Riemann y del álgebra de signaturas permite obtener modelos métrico-dinámicos de todos los elementos del Modelo Estándar de partículas elementales: “quarks”, “leptones”, “nucleones”, “mesones”, “fotones”, “gluones”, así como el “átomo” de hidrógeno y el “átomo” de helio. Se ha sugerido que de manera similar se pueden construir modelos métrico-dinámicos de formaciones de vacío estables (“corpúsculos”) de los niveles “estelar-planetario”, “galáctico” y “universal”. Se muestra la conexión entre la teoría general de la relatividad extendida y la mecánica cuántica. Al final del artículo se consideran las ventajas y desventajas del modelo cosmológico jerárquico propuesto y se describen los prerrequisitos metafísicos para resolver los problemas que han surgido.

Keywords: cosmological model, geometrized physics, vacuum, models of elementary particles Palabras clave: modelo cosmológico, física geometrizada, vacío, modelos de partículas elementales

SIMULACIÓN DEL FRAGUADO DEL CEMENTO, ANÁLISIS EN SU COMPOSICION Y DENSIDAD CON RESPECTO A LA RELACIÓN AGUA/CEMENTO

SIMULATION OF CEMENT SETTING, ANALYSIS OF ITS COMPOSITION AND DENSITY WITH RESPECT TO THE WATER/CEMENT RELATIONSHIP

Mónica C. Villalobos-López¹, Juan J. Soto-Bernal², Iliana Rosales-Candelas², José A. Ortíz-Lozano³, Javier G. Zapiain-Salinas¹ (1) Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Aguascalientes, Departamento de Ingeniería Química, Av. López Mateos 1802 Ote, Aguascalientes – México; (2) Tecnológico Nacional de México campus Aguascalientes, Departamento de Ingeniería Eléctrica Electrónica, Av. López Mateos 1802 Ote, Aguascalientes – México; (3) Universidad Autónoma de Aguascalientes, Centro de Ciencias del Diseño y de la Construcción, Av. Universidad # 940, Aguascalientes – México

Resumen

El cemento es un uno de los materiales más utilizados a nivel mundial, sus propiedades físicas y química, tales como plasticidad y su endurecimiento al fraguarse hacen que sea aplicado como material de construcción. El cemento al mezclarse con agua genera diversas reacciones químicas complejas, de las cuáles depende el fraguado del cemento y su producto final, de ahí la importancia de su estudio y análisis. Mediante el uso del software Aspen Plus se llevó a cabo una simulación de dichas reacciones y los productos generados, de una mezcla de 300 kg de cemento y 150 kg de agua, se obtuvieron 428.472 kg de producto endurecido, valor además el producto presenta una densidad de 2253 kg/m³. Se realizaron diversos análisis de sensibilidad para estudiar sus efectos en la composición final de los productos con respecto a la relación agua/cemento, los cuáles concuerdan con los estudios bibliográficos recomendados para la obtención de un buen producto final.

Abstract

Cement is one of the most used materials worldwide, its physical and chemical properties, such as plasticity and its hardening when setting, make it applied as a construction material. When cement is mixed with water, it generates various complex chemical reactions, on which the setting of the cement and its final product depends, hence the importance of its study and analysis. Using the Aspen Plus software, a simulation of these reactions was carried out and the products generated, from a mixture of 300 kg of cement and 150 kg of water, 428,472 kg of hardened product were obtained, a value that also has a density of 2253 kg/m³. Various sensitivity analyzes were carried out to study their effects on the final composition of the products with respect to the water/cement ratio, which agree with the bibliographic studies recommended to obtain a good final product.

Palabras clave: fraguado del cemento, simulación de procesos, química del cemento, entalpia de reacción Keywords:cement setting, process simulation, cement chemistry, reaction enthalpy

MODELO TERMODINÁMICO PARA EL CÁLCULO DE LOS PESOS MOLECULARES DE SISTEMAS DE ADSORBENTES USADOS EN LOS PROCESOS DE ADSORCIÓN DIRECTA DE IONES LITIO

THERMODYNAMICS MODEL FOR CALCULATION OF THE MOLECULAR WEIGHTS OF ADSORBENT SYSTEMS USED IN DIRECT ADSORPTION PROCESSES LITHIUM IONS

Iván Machin-Morera^1*, Lorena Pérez-Orta¹, Susana Martínez¹ (1) Eon Minerals, Salta, Los Juncaros 195, Barrio Tres Cerritos, Salta Capital, Provincia de Salta – Argentina

Resumen

En este estudio se presenta un modelo termodinámico basado en los principios clásicos de la reactividad química, y donde la reactividad química se asocia al proceso de adsorción de iones Li⁺ en sitios activos de adsorbentes usados para la extracción de iones Li⁺ en sistemas de salmueras. El modelo permite el cálculo de los pesos moleculares de los sitios activos ubicados en los adsorbentes, y, posteriormente, se usan estos valores para calcular la capacidad máxima de adsorción de Li⁺ en adsorbentes. Se ha encontrado una excelente concordancia entre los valores calculados y observados del parámetro de adsorción máxima.

Abstract

In this study, a thermodynamic model is presented based on the classical principles of chemical reactivity, and where chemical reactivity is associated with the adsorption process of Li⁺ ions in active sites of adsorbents used for the extraction of Li⁺ ions in brine systems. The model allows the calculation of the molecular weights of the active sites located on the adsorbents, and these values ​​are subsequently used to calculate the maximum adsorption capacity of Li⁺ on adsorbents. An excellent agreement has been found between the calculated and observed values ​​of the maximum adsorption parameter.

Palabras clave: adsorbentes, capacidad, adsorción, litio Keywords: adsorbents, adsorption, capacity, lithium

ISSN: 0718-8706

Teoría/Aplicación (Theory/Application)

1. Modelo termodinámico para el cálculo de los pesos moleculares de sistemas de adsorbentes usados en los procesos de adsorción directa de iones litio. Thermodynamics model for calculation of the molecular weights of adsorbent systems used in direct adsorption processes lithium ions. Ivan Machin-Morera, Lorena Pérez-Orta, Susana Martínez (pp. 1-17).

2. Simulación del fraguado del cemento, análisis en su composición y densidad con respecto a la relación agua/cemento. Simulation of cement setting, analysis of its composition and density with respect to the water/cement relationship. Mónica C. Villalobos-López, Juan J. Soto-Bernal, Iliana Rosales-Candelas, José A. Ortíz-Lozano, Javier G. Zapiain-Salinas (pp. 19-26).

3. Geometrized vacuum physics. Part VI: Hierarchical cosmological model. Física del vacío geometrizada. Parte VI: Modelo cosmológico jerárquico. Mikhail Batanov-Gaukhman (pp. 27-76) (English version).

4. Ensayos de corrosión acelerados para sistemas de pinturas anticorrosivas. Accelerated corrosion tests for anti-corrosive paint systems. Alexander Cueli, Lilia del Carmen González, Jorge Fundora, Brenda McNeil (pp. 77-82).

CFD ANALYSIS OF THE DUST LOADING IN A CYCLONE SEPARATOR FOR MILK POWDER

ANALISIS CFD DE LA CARGA DE POLVO EN UN SEPARADOR CICLON PARA LECHE EN POLVO

Christian O. Díaz-Ovalle^1,*, María J. Ramírez-Rivera¹, Florianne Castillo-Borja², Edgar O. Castrejón-González³ (1) Tecnológico Nacional de México/I.T. de Roque, Departamento de Ingenierías, km 8.0 carretera Celaya-Juventino Rosas, Celaya, Guanajuato, 38124, México; (2) TecNM/Instituto Tecnológico de Aguascalientes, Departamento de Ingeniería Química, Av. Adolfo López Mateos 1801 Ote., Aguascalientes, Aguascalientes, 20256, México; (3) Tecnológico Nacional de México en Celaya, Departamento de Ingeniería Química, Av. Tecnológico y Antonio García Cubas s/n, Celaya, Guanajuato, C.P. 38010, México

Abstract

Cyclone separators are relevant equipment in the food industry for collecting powder products. This equipment presents a particular flow behavior that has taken attention to improve its operative conditions and enhance the collecting efficiency. Even more, the literature indicates the effect of dust loading into the flowthrough, which has not been applied in foodstuffs. This analysis considers the dust loading effect on the hydrodynamic behavior during the milk powder collection. Computational Fluid Dynamics (CFD) technique, ANSYS FLUENT ® package, applied on a Tengbergen C cyclone separator with several powder milk loading concentrations. The obtained values of the total pressure drop have indicated the influence of the dust loading concentration with a reduction of around 30% concerning the clean flow process, which coincides with the literature.

Resumen

Los separadores ciclones son equipos importantes en la industria de alimentos para recolectar productos en polvo. Este equipo presenta un comportamiento especial en su flujo que ha sido considerado para mejorar las condiciones de operación y la eficiencia de recolección. Inclusive, la literatura indica el efecto de la carga de polvo en el flujo interno, pero no ha sido aplicado en alimentos. Este estudio considera el efecto de la carga de polvo sobre el comportamiento hidrodinámico de la recolección de leche en polvo. La Dinámica Computacional de Fluidos, usando el software ANSYS FLUENT ®, es aplicada en un ciclón tipo Tengbergen C con varias concentraciones de leche en polvo. El valor obtenido de la caída de presión total indica la influencia de la concentración de polvo en el ciclón. Los resultados indicaron una reducción de la caída de presión total cerca del 30% respecto al proceso sin polvo, lo cual coincide con la literatura.

Keywords: Computational Fluid Dynamics, pressure drop, powder product, internal flow Palabras clave: Dinámica Computacional de Fluidos, caída de presión, producto en polvo, flujo interno

PREDICTION OF PHYSICOCHEMICAL PROPERTIES BY ARTIFICIAL NEURAL NETS

PREDICCIÓN DE PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS MEDIANTE REDES NEURONALES ARTIFICIALES

Arturo Alvarez¹, Víctor H. Alvarez² (1) School of Mechatronic Engineering, University of Trujillo, La Libertad – Perú; (2) CarbonIP Technologies, Alberta, Canada

Abstract

In this study, we employed the Artificial Neural Network-Group COSMO sigma profile method to estimate critical pressure, critical temperature, enthalpy of fusion, and melting temperature of pure chemical compounds. Utilizing a comprehensive database containing 1400 data points of various pure compounds, we developed a robust predictive model. The method demonstrated high accuracy, yielding root mean square errors of 5 bar for critical pressure, 25 K for critical temperature, 2030 kJ/mol for enthalpy of fusion, and 23 K for melting temperature. These results underscore the potential of the Artificial Neural Network-Group COSMO sigma profile method as a reliable tool for predicting critical thermodynamic properties, contributing valuable insights to the field of chemical engineering and material science.

Resumen

En este estudio, se aplicó el método de Red Neuronal Artificial-Perfil sigma de Grupo COSMO para estimar la presión crítica, la temperatura crítica, la entalpía de fusión y la temperatura de fusión de compuestos químicos puros. Se investigó una base de datos con 1400 puntos de compuestos puros para proponer el modelo predictivo. Los resultados proporcionaron errores cuadráticos medios de 5 bar, 25 K, 5 kJ/mol y 32 K, para las propiedades estimadas de presión crítica, temperatura crítica, entalpía de fusión y temperatura de fusión, respectivamente.

Keywords: neural net, critical properties, solvation model, thermodynamic models Palabras clave: red neuronal, propriedades críticas, modelo de solvatación, modelos termodinámicos

UNA VISIÓN TERMODINÁMICA PARA EXPLICAR LA CORRELACIÓN ENTRE EL INCREMENTO DE LA TEMPERATURA GLOBAL DE LA TIERRA CON LA CONCENTRACIÓN DE CO₂ EN LA ATMÓSFERA

A THERMODYNAMIC VIEW TO EXPLAIN THE CORRELATION BETWEEN GLOBAL TEMPERATURE AND THE INCREASING CONCENTRATION OF CO₂ IN THE EARTH’S ATMOSPHERE

Iván Machin-Morera^1*, Lorena Pérez-Orta¹, Susana Martínez¹ (1) Eon Minerals, Salta, Los Juncaros 195, Barrio Tres Cerritos, Salta Capital, Provincia de Salta – Argentina

Resumen

Existe actualmente una gran mediatización de diversos temas que tienen interés para la humanidad, entre esos temas está el problema del calentamiento global de la Tierra. Existe abundante información tanto a nivel de literatura como en las redes sociales, sin embargo, existe información contradictoria sobre el efecto del CO₂ en el calentamiento global. El objetivo en este estudio es demostrar, usando métodos basados en principios fundamentales de la Termodinámica, que, efectivamente, existe una correlación causa-efecto entre el aumento global de la temperatura con el aumento del CO₂ en la atmósfera de la Tierra.

Abstract

ACurrently, there is a great media coverage of those issues that are important to humanity, among these issues is the problem of global warming of the Earth. There is abundant information both in literature and on social networks, however, there is contradictory information about the effect of CO₂ on global warming. In this study, a relatively simple theory has been developed based on fundamental principles of Thermodynamics, which allows us to demonstrate that CO₂ is a gas with the potential to heat the atmosphere and generate global climate change on Earth.

Palabras clave: dióxido de carbono, cambio climático, modelo climático, modelo termodinámico Keywords: carbon dioxide, climate change, climate model, thermodynamic model

GEOMETRIZED VACUUM PHYSICS. PART V: STABLE VACUUM FORMATIONS

FISICA DEL VACIO GEOMETRIZADO. PARTE V: FORMACIONES DE VACIO ESTABLE

Mikhail Batanov-Gaukhman¹ (1) Moscow Aviation Institute (National Research University), Institute No. 2 “Aircraft and rocket engines and power plants”, st. Volokolamsk highway, 4, Moscow – Russia, 125993

Abstract

This article is the fifth part of a scientific project under the general title «Geometrized vacuum physics based on the Algebra of Signatures». In this article, Einstein’s vacuum equations are used as conservation laws, and their solutions as metric-dynamic models of stable vacuum formations. Sets of metrics-solutions of vacuum equations are considered, and methods of extracting information from these metrics based on Algebra of Signature are proposed. For convenience of perception of intra-vacuum processes, a change in the interpretation of the zero components of the metric tensor was used. Instead of curved space-time continua, “colored” elastoplastic continuous pseudo-mediums are introduced into consideration. In this case, the zero components of the metric tensor determine not the change in the rate of flow of local time, but the speed of flow of intra-vacuum current in the local region of the elastoplastic pseudo-medium. At the end of the article, an extended (third) Einstein vacuum equation is proposed, which allows us to consider metric-dynamic models of a variety of stable corpuscular vacuum formations. Alsigna’s infinitely deepening intertwined fabric of space-time continuum, taking into account all 16 signatures (i.e. 16 types of topologies), is in many ways similar to the spin network of loop quantum gravity and to 6-dimensional Calabi-Yau manifolds. In this sense, the Algebra of Signatures can serve as a link that unites different directions in the development of quantum gravity.

Resumen

Este artículo es la quinta parte de un proyecto científico bajo el título general «Física del vacío geometrizada basada en el Álgebra de Signatures». En este artículo, las ecuaciones de vacío de Einstein se utilizan como leyes de conservación y sus soluciones como modelos métrico-dinámicos de formaciones de vacío estables. Se consideran conjuntos de soluciones métricas de ecuaciones de vacío y se proponen métodos para extraer información de estas métricas basados en el álgebra de firma. Para facilitar la percepción de los procesos intra-vacío, se utilizó un cambio en la interpretación de los componentes cero del tensor métrico. En lugar de continuos espacio-temporales curvos, se introducen en consideración pseudomedios continuos elastoplásticos «coloreados». En este caso, los componentes cero del tensor métrico determinan no el cambio en la velocidad del flujo del tiempo local, sino la velocidad del flujo de la corriente intra-vacío en la región local del pseudomedio elastoplástico. Al final del artículo, se propone una (tercera) ecuación de vacío de Einstein ampliada, que nos permite considerar modelos métrico-dinámicos de una variedad de formaciones de vacío corpusculares estables. El tejido entrelazado infinitamente cada vez más profundo de Alsigna del continuo espacio-tiempo, teniendo en cuenta las 16 firmas (es decir, 16 tipos de topologías), es en muchos aspectos similar a la red de espín de la gravedad cuántica de bucles y a las variedades de Calabi-Yau de 6 dimensiones. En este sentido, el Álgebra de Signatures puede servir como vínculo que une diferentes direcciones en el desarrollo de la gravedad cuántica.

Keywords: vacuum, vacuum equation, signature, algebra of signatures Palabras claves: vacío, ecuación de vacío, firma, álgebra de signatures