https://revistas.udem.edu.co/index.php/ingenierias/issue/feed Revista Ingenierías Universidad de Medellín 2019-12-04T03:02:39+00:00 Fredy López-Pérez, Ph.D. revistaingenierias@udem.edu.co Open Journal Systems <p align="justify">ISSN (impreso): <strong>1692-3324</strong> | ISSN (en línea): <strong>2248-4094</strong> |&nbsp;DOI:&nbsp;<strong><a href="http://dx.doi.org/10.22395/rium">10.22395/rium</a><br></strong><em>Revista Ingenierías Universidad de Medellín</em>&nbsp;es una revista científica y técnica de periodicidad semestral, que publica artículos de alta calidad científica en diversos campos de la ingeniería, de acuerdo con los estándares aceptados para publicaciones de su tipo.</p> https://revistas.udem.edu.co/index.php/ingenierias/article/view/3045 Editorial 2019-12-04T03:02:39+00:00 Fredy López-Pérez jflopez@udem.edu.co <p>Respetado lector:<br>Con el número 35 de la Revista Ingenierías de la Universidad de Medellín, tenemos el gusto de anunciar que Colciencias, a través de Publindex, ratificó la calidad de nuestra apuesta editorial al reclasificarnos en la categoría B en su última convocatoria de revistas. El resultado es fruto del seguimiento juicioso de los procesos editoriales y del objetivo constante por ofrecer una revista a la altura de las exigencias de la comunidad científica contemporánea.</p> 2019-12-01T00:00:00+00:00 Derechos de autor 2019 https://revistas.udem.edu.co/index.php/ingenierias/article/view/2190 Agua potable para uso doméstico: análisis del ciclo de vida y de escenarios hipotéticos de manejo ambiental para la ciudad de Pereira, Colombia 2019-12-03T23:41:56+00:00 Manuel Varón-Hoyos manuelvaron@utp.edu.co Álvaro Restrepo-Victoria arestrep@utp.edu.co Jhoniers Guerrero-Erazo jhguerre@utp.edu.co <p>En este estudio se caracterizan los impactos ambientales asociados al ciclo de vida de 1 m<sup>3</sup> de agua potable en Pereira, Colombia. Se analizaron cuatro escenarios: un escenario base y tres escenarios ambientales hipotéticos. Se describió el ciclo de vida, se hizo el inventario de flujos de materia y energía y se establecieron los impactos ambientales de punto medio y punto final del escenario base mediante la aplicación del método Impact 2002+, asimismo, se definieron los impactos ambientales de tres escenarios hipotéticos.</p> <p>Los resultados determinaron que los procesos relacionados con la producción de agua potable generaron la mayor cantidad de impactos negativos del ciclo (75-100 %) en 12 de las 15 categorías de punto medio en el escenario base. Asimismo, en dicho escenario el agua potable contribuyó al 56 % del impacto de punto final. Por otra parte, impulsar la reducción del 20 % en el consumo de agua junto con el tratamiento de las aguas residuales sería el mejor escenario futuro, tanto para reducir impactos de punto medio, como para reducir los de punto final.</p> 2019-12-01T00:00:00+00:00 Derechos de autor 2018 Revista Ingenierías Universidad de Medellín https://revistas.udem.edu.co/index.php/ingenierias/article/view/1760 Mejora del desempeño ambiental y energético de la vivienda de interés prioritario en Medellín con el uso de ladrillos cerámicos modificados 2019-12-03T23:44:43+00:00 Gloria Cecilia Restrepo-Zapata gloria.restrepo@cnpml.org Carlos Fernando Cadavid-Restrepo carlos.cadavid@cnpml.org <p>La vivienda es un elemento que atiende funciones sociales, culturales, de seguridad, salud y bienestar de los individuos; el Estado es el responsable de garantizar el acceso de la población a esta. La construcción, operación y demolición de las viviendas genera impactos ambientales significativos que reducen su desempeño ambiental y energético. Dicho desempeño se podría optimizar a lo largo de su ciclo de vida con la adopción de elementos de construcción sostenible, que en el contexto de la vivienda de interés prioritario de Medellín, comienzan a ser una demanda de los habitantes de las viviendas por los ahorros en costos de servicios públicos, confort térmico y calidad de vida. Este artículo de investigación demuestra que el uso de ladrillos modificados constituye una oportunidad para minimizar el consumo de recursos naturales no renovables –como la arcilla y el carbón– empleados tradicionalmente en la fabricación de vivienda, así como para recuperar, reciclar y reintegrar recursos alternativos provenientes de fuentes secundarias, como los residuos sólidos urbanos. Se demostró que es posible, contribuir no solo a la disminución de la huella de carbono de la vivienda de interés prioritario, sino también a la generación de un conjunto de externalidades, entre las que destacan la innovación y desarrollo tecnológico, nuevos procesos industriales y modelos de negocio, mayor rentabilidad y competitividad empresarial, responsabilidad social, disminución en la generación de impactos ambientales –como la contaminación del aire y en los efectos asociados a la salud pública.</p> 2019-12-01T00:00:00+00:00 Derechos de autor 2019 Revista Ingenierías Universidad de Medellín https://revistas.udem.edu.co/index.php/ingenierias/article/view/2456 Confort térmico en viviendas de Medellín 2019-12-03T23:48:12+00:00 Engelberth Soto-Estrada engelberth.soto@eia.edu.co Maria Fernanda Alvarez-Carrascal mariafernanda.alvarez@eia.edu.co Jairo Gomez-Lizarazo jairo.gomez@eia.edu.co Daniel Valencia-Montoya daniel.valencia@eia.edu.co <p>El ambiente térmico en una edificación influye en la salud, el bienestar y la productividad de las personas, así como en el consumo energético. La importancia del confort térmico en las edificaciones se reconoce desde hace décadas, no obstante, este aspecto es aún incipiente en la industria de la construcción colombiana, sobre todo en proyectos de vivienda. En esta investigación se analizó el desempeño térmico de tres tipos de vivienda comunes en la ciudad de Medellín. Para ello se calculó la temperatura operativa, el voto medio estimado (PMV) y el porcentaje estimado de insatisfechos (PPD), de acuerdo con la norma ISO 7730:2005. Los resultados mostraron que la inercia térmica de dos de los tres tipos de vivienda examinados no es suficiente para ofrecer un confort térmico adecuado, a pesar del clima templado del Valle de Aburrá. Estos resultados alertan sobre la vulnerabilidad de la población urbana en Colombia ante fluctuaciones extremas de temperatura.</p> 2016-05-27T13:26:11+00:00 Derechos de autor 2019 Revista Ingenierías Universidad de Medellín https://revistas.udem.edu.co/index.php/ingenierias/article/view/2443 Estado del arte: desalinización mediante tecnologías de membrana como alternativa frente al problema de escasez de agua dulce 2019-12-03T23:50:15+00:00 Maria Camila Grueso-Dominguez maria.grueso@udea.edu.co Camilo Cesar Castro-Jiménez camilo.castro@udea.edu.co Mauricio Andres Correa-Ochoa mandres.correa@udea.edu.co Julio Cesar Saldarriaga-Molina julio.saldarriaga@udea.edu.co <p>Teniendo en cuenta la poca disponibilidad de agua dulce, el acelerado crecimiento de la población y la contaminación del recurso hídrico, es necesario buscar alternativas para aprovechar los recursos salobres y el agua contenida en los océanos. Numerosas investigaciones en el campo de los procesos de desalinización –entre los cuales se resalta la separación por membranas– han permitido volver potable el agua de mar en condiciones económicamente viables, sin grandes dificultades. El objetivo de este artículo es recopilar los principales avances a nivel mundial sobre los procesos de desalinización. Como resultado del análisis de la evidencia científica encontrada, se resaltan algunos desafíos a futuro que incluyen: el uso de fuentes de energía renovable en los procesos, la reducción en el uso de productos químicos, el uso de materiales innovadores para las membranas, la búsqueda de soluciones de pretratamiento más efectivos y rentables, y la disminución del costo total del agua para el consumidor.</p> 2019-12-01T00:00:00+00:00 Derechos de autor 2019 Revista Ingenierías Universidad de Medellín https://revistas.udem.edu.co/index.php/ingenierias/article/view/2515 Degradación de etilenglicol mediante el sistema heterogéneo foto-fenton 2019-12-03T23:53:17+00:00 Alba Nelly Ardila-Arias anardila@elpoli.edu.co Eliana Berrío-Mesa eliana_berrio27121@elpoli.edu.co Erasmo Arriola-Villaseñor erasmoarriola@elpoli.edu.co William Fernando Álvarez-Gómez william_alvarez64141@elpoli.edu.co José Alfredo Hernández-Maldonado jahernandezma@ipn.mx Trino Armando Zepeda-Partida trino@cnyn.unam.mx Luis Antonio Ortíz-Frade lortiz@cideteq.mx Rolando Barrera-Zapata rolando@udea.edu.co <p>Este trabajo describe la degradación de etilenglicol en un sistema foto-Fenton heterogéneo. Se evaluó la actividad fotocatalítica de materiales sin dopar y dopados con Fe, preparados por los métodos sol-gel e impregnación húmedaincipiente. Los ensayos se llevaron a cabo a diferentes valores iniciales de pH y concentración de H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>. La fotoactividad de los materiales no dopados fue menor que la obtenida con aquellos dopados con Fe. Los valores óptimos para el pH y la concentración de H<sub>2</sub>O<sub>2</sub> fueron 3,0 y 1.000 mg/L, respectivamente. El mayor porcentaje de degradación de etilenglicol (61 %) se logró con el material sintetizado por el método sol-gel. Dicho desempeño fotocatalítico se explicó con base en los resultados de caracterización estructural, morfológica y electrónica obtenidos por XRD, UV-vis DRX y XPS. De acuerdo con nuestro mejor conocimiento, este es el primer reporte relacionado con la degradación de etilenglicol usando TiO<sub>2</sub> dopado con Fe en un sistema foto Fenton heterogéneo.</p> 2019-12-01T00:00:00+00:00 Derechos de autor 2019 Revista Ingenierías Universidad de Medellín https://revistas.udem.edu.co/index.php/ingenierias/article/view/2235 Cambios en la estructura química del polietileno de alta densidad al experimentar múltiples reprocesamientos 2019-12-03T23:58:03+00:00 Juan Manuel Cárdenas-Giraldo jumcardenasgi@unal.edu.co Andrés Felipe Rojas-González anfrojasgo@unal.edu.co Beatriz Clemencia Galviz-Garcia bcgalvizg@unal.edu.co <p>En este artículo, que presenta los resultados originales de una investigación financiada por Colciencias y la Facultad de Ingeniería y Arquitectura de la Universidad Nacional de Colombia, sede Manizales, se identifican los cambios en la estructura química del polietileno de alta densidad grado extrusión y grado inyección después de ser sometidos a cinco reprocesamientos en procesos de extrusión, inyección y extrusión/inyección. La identificación de los cambios se realiza a través de la comparación del espectro FTIR con los reportados en diferentes referencias bibliográficas. Los espectros FTIR fueron obtenidos mediante un espectrómetro ATR Platinum. La degradación térmica fue mayor en el proceso de extrusión/inyección, seguido por inyección, extrusión, extrusión a 80 rpm y extrusión a 20 rpm. Se concluye que existe una baja degradación del polietileno de alta densidad después de ser reprocesado en cinco ciclos, se evidencia así la aparición del grupo carbonilo, grupos vinilo y grupo COC.</p> 2019-12-01T00:00:00+00:00 Derechos de autor 2019 Revista Ingenierías Universidad de Medellín https://revistas.udem.edu.co/index.php/ingenierias/article/view/2417 Tendencias tecnológicas de depuración de lixiviados en rellenos sanitarios iberoamericanos 2019-12-04T00:00:08+00:00 Carlos Zafra-Mejía czafra@udistrital.edu.co Diego Romero-Torres dcromerot@udistrital.edu.co <p>Este artículo identifica y analiza las tendencias en los enfoques y tecnologías de depuración del lixiviado utilizadas a nivel mundial e implementadas en rellenos sanitarios Iberoamericanos. Se utilizó una metodología de búsqueda sistemática de literatura entre los años 1990-2016. Se empleó también un índice de frecuencia de citación bibliográfica con el fin de establecer un orden de importancia promedio mediante cuartiles (Q) para los enfoques y tecnologías detectadas en las bases de datos consultadas. Los resultados permiten identificar seis enfoques principales de depuración en Iberoamérica: biológico (49,5 %) &gt; térmico (17,0 %) &gt; natural (9,80 %) &gt; fisicoquímico (9,60 %) &gt; membranas (8,90 %) &gt; recirculación (5,20 %). Se observa también una mayor frecuencia de citación del enfoque biológico a nivel Iberoamericano (49,5 %) que a nivel mundial (34,1 %). Los hallazgos sugieren el siguiente orden de importancia para las principales tecnologías de depuración en Iberoamérica: combinación con aguas residuales (Q3) &gt; lodos activados (Q3) &gt; aireación (Q4) &gt; humedales artificiales (Q4) &gt; recirculación (Q4). En promedio, la tecnología de lodos activados exhibe probablemente una menor variación y mayores porcentajes de remoción de DBO<sub>5</sub>, DQO y N-NH<sub>4</sub> (DBO<sub>5</sub>: 54-98 %; DQO: 44-90 %; N-NH<sub>4</sub>: 81-99 %) en relación con la tecnología de combinación con aguas residuales (DBO<sub>5</sub>: &lt; 5,0-93 %; DQO: &lt; 5,0-86 %; N-NH<sub>4</sub>: &lt; 5,0-34 %). El análisis geográfico sugiere que en la zona norte iberoamericana se reportan con mayor frecuencia las tecnologías de recirculación (13,5 %) y lodos activados (10,8 %), mientras que en la zona sur se reportan más las tecnologías de humedales artificiales (24,3 %) y combinación con aguas residuales (16,2 %). En la última década de estudio (2006-2016) se reportaron con mayor frecuencia a nivel iberoamericano las tecnologías de depuración mediante humedales artificiales y lodos activados (56,7 %).</p> 2019-12-01T00:00:00+00:00 Derechos de autor 2019 Revista Ingenierías Universidad de Medellín https://revistas.udem.edu.co/index.php/ingenierias/article/view/2243 Estudio del efecto de la geometría de un secador solar típico para café con CFD 2019-12-04T01:00:35+00:00 Santiago Vélez-Piedrahita svelezp@unal.edu.co Héctor José Ciro-Velásquez hjciro@unal.edu.co Jairo Alexander Osorio-Saraz aosorio@unal.edu.co Esteban Largo-Avila esteban.largo@correounivalle.edu.co <p>El objetivo de la presente fue modelar el comportamiento térmico de un secador solar típico para café tomando en consideración algunas configuraciones geométricas en la apertura de ventanas, en pos de mejorar las condiciones de secado natural al interior de la estructura. El modelo se simuló con datos experimentales en un secador solar típico en Colombia con Ansys CFX®. Los resultados mostraron que la geometría con una apertura del 25 % en la ventana para la salida del aire aumentó la temperatura sobre la capa de café hasta 4,2 °C con respecto a la temperatura ambiente, lo cual garantiza uniformidad en el secado, mientras la geometría típica con una apertura del 100 % aumentó la temperatura hasta 3,6 °C, no obstante, con ambas aperturas se aumentó la humedad relativa sobre la capa de café hasta 0,7 % con respecto a la humedad relativa ambiental. Con la apertura máxima de las ventanas disminuyó la humedad relativa del aire.</p> 2019-12-01T00:00:00+00:00 Derechos de autor 2019 Revista Ingenierías Universidad de Medellín https://revistas.udem.edu.co/index.php/ingenierias/article/view/2615 Emulación de una turbina de viento con MPPT en tiempo real 2019-12-04T01:03:19+00:00 Julián Peláez-Restrepo julianpelaez@itm.edu.co Jorge Aurelio Herrera-Cuartas jorgea.herrerac@utadeo.edu.co Daniel Gonzalez-Montoya danielgonzalez@itm.edu.co Sergio Ignacio Serna-Garces sergioserna@itm.edu.co <p>En este trabajo se presenta el diseño e implementación de un banco de emulación de turbinas eólicas; el banco propuesto tiene en cuenta la dinámica de la extracción de energía efectiva del viento que se modela matemáticamente. El motor emula el movimiento giratorio debido a la energía del viento, lo cual genera perfiles de velocidad angular según el par medido por un sensor de par en el eje de acople entre el motor DC y el generador síncrono de imanes permanentes. Adicionalmente, se creó un experimento de prueba compuesto por un convertidor elevador controlado al cual se le aplica un algoritmo de extracción de máxima potencia, con el fin de validar el funcionamiento del banco motor DC y el generador síncrono de imanes permanentes al emular la dinámica de un generador eólico equivalente.</p> 2019-12-01T00:00:00+00:00 Derechos de autor 2019 Revista Ingenierías Universidad de Medellín https://revistas.udem.edu.co/index.php/ingenierias/article/view/2178 Control basado en pasividad con estrategia adaptativa de un sistema de almacenamiento energético para una nano-red DC 2019-12-04T01:06:48+00:00 Johan Sebastian Sanchez-Choachi jossanchezc@correo.udistrital.edu.co <p>El creciente interés en el desarrollo de las micro-redes ha impulsado un gran número de investigaciones que pretenden mejorar su desempeño para una posterior industrialización. Por este motivo, este artículo presenta el modelamiento, diseño de control y resultados de simulación de un sistema de almacenamiento energético para una nano-red DC, el cual permite almacenar energía en las baterías o extraerla de ellas, según sea el estado de las cargas y las fuentes de la nano-red. Este dispositivo se construye a partir de un convertidor bidireccional DC-DC no aislado, para el que se desarrolla su modelo y posterior estrategia de control basada en pasividad, acompañada de un mecanismo adaptativo que le permite estimar algunos de sus parámetros y cambios. Se presentan los resultados de simulación entre los cuales destaca la rápida respuesta del sistema, su robustez ante perturbaciones y la contribución a la regulación de la tensión del bus DC de la nano-red.</p> 2019-12-01T00:00:00+00:00 Derechos de autor 2019 Revista Ingenierías Universidad de Medellín