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Mixture Formation in Internal Combustion Engine

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ISBNs: 978-3-540-30835-5 (impreso) 978-3-540-30836-2 (en línea)

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No detectada 2006 SpringerLink

Cobertura temática: Ingeniería mecánica - Ingeniería química - Economía y negocios  


tesis Acceso Abierto
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Modelado CFD de lechos fluidizados bajo diferentes regímenes para procesos de interés en la Norpatagonia argentina

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Autores/as: Florencia Toschi ; Germán Delfor Mazza ; Mariana Teresa Zambón

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2020 SEDICI: Repositorio Institucional de la UNLP (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ingeniería química  

Los sistemas fluidizados gas-sólido revisten gran importancia en la industria de procesos, siendo empleados frecuentemente en instalaciones vinculadas a las industrias química, metalúrgica, biotecnológica, de alimentos, del petróleo y de producción energética. La fluidodinámica de estos sistemas, en extremo compleja, incide en gran medida en la eficiencia de contacto entre fases y, consecuentemente, en el rendimiento de los procesos que constituyen la finalidad de la operación (Kunii y Levenspiel, 1991; Alagha & Szentannai, 2020; Shabanian & Chaouki, 2017). En particular, los lechos burbujeantes son de gran interés en procesos tanto químicos como físicos. El modelado y control de las propiedades de estos lechos requiere un conocimiento profundo de sus características fluidodinámicas y la mayoría de sus propiedades se encuentran fuertemente ligadas a la fase burbuja. El régimen de slug se caracteriza por la deformación de dichas burbujas, con geometría y tamaños particulares, y se produce cuando el sistema presenta características geométricas y propiedades del par gas-sólido singulares. La presencia de slugs genera un contacto ineficiente entre las fases y por lo tanto puede causar severas limitaciones en las velocidades de transferencia de calor y materia. Su análisis y caracterización resulta imprescindible a efectos de diseñar un sistema evitando perjuicios generados por este comportamiento (Baeyens y Geldart, 1974; Ramirez y colab., 2017; Singh y colab., 2020). La aplicación de sistemas fluidizados en la valorización de residuos biomásicos (agroindustriales) y urbanos es un aspecto de gran importancia en el contexto de la sustitución de la matriz energética regional del Alto Valle de Neuquén y Río Negro y nacional en base a energías renovables (Energías renovables 2008 - Energía biomasa, Secretaría de Energía Argentina, 2008). Diferentes tratamientos térmicos, tales como pirólisis, torrefacción, gasificación y combustión pueden llevarse a cabo en lechos fluidizados burbujeantes, permitiendo la generación de químicos de alto valor y/o energía en forma eficiente y con múltiples ventajas frente a operaciones convencionales. Debe destacarse que la biomasa presenta dificultades en la fluidización debido a su forma, tamaño y densidad. Por este motivo, se incorpora un material inerte para mejorar el proceso, pero la fluidización de mezclas binarias aun presenta desafíos. La provincia de Neuquén, a través de su ministerio de Producción y del Consejo de Planificación y Acción para el Desarrollo (COPADE) han formulado políticas de intensificación de la sustitución de la matriz energética, abriendo el campo de desarrollo a las energías renovables, particularmente a los recursos energéticos biomásicos (https://www.copade.gob.ar/archivos/50A-COPADE-FINAL.pdf). El modelado de lechos fluidizados en régimen de burbujeo (en operación batch o continua) posee un potencial de optimización considerable, tanto desde el punto de vista del conocimiento de los fenómenos ocurrentes como desde los esquemas de construcción de simuladores eficientes. Las herramientas actualmente desarrolladas presentan aun campos vacantes de mejoras y su tendencia es de ineludible aplicabilidad en las diferentes industrias. En ese contexto, la elaboración de simuladores que abarquen la mayor diversidad de regímenes y aplicaciones, es un objetivo significativo para la industria de procesos. Aplicando la técnica de fluidodinámica computacional (CFD por su sigla en inglés Computational Fluid Dynamics) se puede construir un modelo computacional que represente el sistema o equipo que se desea estudiar. En el prototipo virtual se incorporan las características físicas y químicas del flujo de fluido en estudio y el software genera como respuesta una predicción de la fluidodinámica y de los procesos físicos (y químicos) involucrados, representados por los campos de variables fundamentales en el dominio simulado. Por lo tanto, puede considerarse a la CFD como una sofisticada técnica de diseño y análisis que utiliza el equipamiento computacional para desarrollar los millones de cálculos requeridos para simular la interacción de fluidos con superficies complejas como las utilizadas en ingeniería.

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Modelado de la evolución de índices de calidad integral de lechuga mantecosa desde la precosecha hasta el consumidor

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Autores/as: María Victoria Agüero ; Alicia Eva Bevilacqua ; Sara Inés Roura ; Ana María Luisa Rojas ; Silvia del Carmen Rodríguez

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No requiere 2011 SEDICI: Repositorio Institucional de la UNLP (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ingeniería química  

Objetivos de la tesis: desarrollar modelos cinéticos para la evolución de índices de calidad de la lechuga mantecosa; caracterizar la calidad inicial de la materia prima (lechuga mantecosa); establecer el efecto de variable precosecha sobre la calidad inicial de la lechuga; determinar el efecto de condiciones óptimas y sub-óptimas de almacenamiento sobre la vida útil potencial de lechuga: desarrollo de modelos cinéticos para los diferentes indicadores de calidad; cuantificar la pérdida de calidad de lechuga por efecto de la exposición de la materia prima (plantas individuales y plantas en jaulas) a 24 horas de abuso térmico e diferentes condiciones de humedad relativa.

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Modelado y simulación de la deshidratación combinada osmótica-microondas de frutihortícolas

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Autores/as: Javier Ramiro Arballo ; Rodolfo Horacio Mascheroni ; Laura Analía Campañone ; Antonio De Michelis ; Susana Zorrilla

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Institución detectada Año de publicación Navegá Descargá Solicitá
No requiere 2013 SEDICI: Repositorio Institucional de la UNLP (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ingeniería química  

El método de deshidratación osmótica (DO) es ampliamente utilizado para la remoción parcial del agua de frutas y vegetales por inmersión en solución hipertónica (osmótica) de azúcares, polialcoholes y/o sales. A pesar de la reducción del contenido de humedad del alimento favorecida por el proceso, la actividad de agua alcanzada es todavía muy alta, siendo necesarios procesos adicionales. Por otro lado, el empleo de microondas durante la deshidratación de alimentos es un método eficiente, debido a su capacidad de generar energía dentro del producto por interacción de la radiación con las moléculas de agua. Las microondas se aplican en diversos procesos presentando como ventajas: reducción en el impacto ambiental, ahorro de energía con respecto a los métodos tradicionales, uso de energía limpia, ahorro de espacio y disminución de los tiempos de proceso. En la presente Tesis la transferencia de energía y materia durante el proceso combinado de deshidratación osmótica-microondas de frutas y vegetales fue estudiada teórica y experimentalmente mediante el modelado y la simulación numérica.

Modeling and Retrieval of Context: Second International Workshop, MRC 2005, Edinburgh, UK, July 31-August 1, 2005, Revised Selected Papers

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ISBNs: 978-3-540-33587-0 (impreso) 978-3-540-33588-7 (en línea)

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No detectada 2006 SpringerLink

Cobertura temática: Ciencias de la computación e información - Ingeniería mecánica - Ingeniería química  


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Modeling and Simulation of Polymerization Processes

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978-3-0365-4811-1 (en línea)

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No requiere Directory of Open access Books acceso abierto

Cobertura temática: Ingeniería y tecnología - Otras ingenierías y tecnologías - Ingeniería química - Biotecnología industrial  


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Modelos Avanzados de Optimización para la Gestión Eficiente de Procesos de Producción

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Autores/as: Natalia Paola Basán ; Carlos Alberto Mendez

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No requiere 2019 CONICET Digital (SNRD) acceso abierto

Cobertura temática: Ingeniería química  

En la actualidad, la industria se desenvuelve en mercados globales con una creciente competitividad, donde, independientemente de su tamaño y del sector de actividad involucrada, debe conciliar la satisfacción de sus clientes con la alta exposición a presiones, exigencias de calidad, márgenes de rentabilidad cada vez más estrechos y una elevada eficiencia económica. Estas tendencias han determinado que la gestión de soporte de las actividades de manufactura y distribución de bienes industriales se transforme en un área clave dentro de las organizaciones. Las compañías necesitan utilizar los recursos disponibles de una manera eficiente y mejorar continuamente sus procesos para tener una respuesta más rápida y efectiva ante las posibles variaciones del mercado. Las empresas no sólo deben administrar sus procesos internos, sino que también deben disponer de mejores soluciones logísticas para lograr importantes ventajas competitivas a través de (i) una reducción de los costos, (ii) una mayor capacidad de reacción ante los cambios permanentes de la demanda, (iii) una mejor utilización de los recursos, (iv) un incremento de la productividad, (v) un mayor grado de satisfacción del cliente y, no menos importante, (vi) una reducción en el impacto ambiental.En particular, en el contexto industrial moderno, las decisiones que hacen a la gestión y operación de una empresa deben ir acompañas de herramientas computacionales cada vez más eficientes, de manera de auxiliar a los procesos de toma de decisiones. Por esta razón, en las últimas décadas, los esfuerzos por perfeccionar las técnicas de modelado de procesos industriales se han focalizado en el desarrollo de metodologías eficientes para dar solución a los problemas de programación de operaciones (?scheduling?) de mediano y corto plazo. A lo largo de los capítulos de la tesis se propone el análisis y desarrollo de herramientas computacionales, basadas en técnicas de optimización de tipo riguroso y heurístico, para dar soporte al problema de programación de operaciones en diferentes tipos de procesos productivos, los cuáles se caracterizan por ser complejos y de gran escala. En la primera parte de la tesis, se presentan y analizan diferentes enfoques alternativos de optimización exacta para encontrar el mejor programa de producción para una industria que se dedica a la construcción de grandes barcos. Dicho proceso productivo agrega una complejidad adicional al considerar operaciones de ensamblado. Las metodologías propuestas están basadas en modelos de Programación Matemática Lineal Mixta-Entera ("Mixed-Integer Linear Programming", MILP) con dominio de tiempo continuo. El principal objetivo de la compañía es minimizar el tiempo total requerido para producir y ensamblar todas las partes que integran cada barco.A continuación, los modelos matemáticos utilizados para la resolución del problema de programación de operaciones en la industria naval, son tomados como base para el desarrollo de un algoritmo de descomposición que tiene como principal objetivo proporcionar soluciones ?rápidas? y de buena calidad a problemas complejos de programación de operaciones de escala industrial en sistemas de manufacturas de tipo flow shop flexibles. Se lleva a cabo un análisis comparativo entre ambos tipos de metodologías de solución propuestas: (i) basadas en métodos rigurosos de optimización, y (ii) basadas en técnicas de descomposición. Posteriormente, se integran las decisiones de programación de las operaciones de piso de planta de entornos industriales de tipo job shop flexibles, con decisiones de rediseño, a través de una estrategia de solución basada en formulaciones matemáticas MILP. De este modo, no sólo se determina el mejor programa de operaciones, sino que se evalúan reconfiguraciones factibles que permiten aumentar la eficiencia del uso de los recursos de sistemas de manufactura flexible.La potencialidad de las metodologías presentadas se evalúa a través de la resolución de diferentes instancias de casos de estudio reales de gran escala vinculados a la industria naval, que sirven de base, tanto para evaluar la eficiencia computacional de las formulaciones propuestas y la calidad de las soluciones halladas, como también para realizar un análisis comparativo de las contribuciones de este trabajo de tesis. Por último, se presenta una formulación matemática MILP basada en una representación discreta del tiempo, para modelar y optimizar las decisiones operativas en procesos que presentan un consumo intensivo de energía eléctrica y que operan en mercados diarios de precios de energía sensibles a los períodos de tiempo, es decir, que varían hora a hora. El modelo matemático propuesto tiene como principal objetivo determinar el programa de operaciones (?schedule?) óptimo de manera predictiva, para un horizonte de planificación determinado, estableciendo los modos de operación y los niveles de producción de plantas dedicadas a la separación de aire, de manera de satisfacer la demanda y al mismo tiempo, minimizar el costo energético total. Es importante mencionar que, el enfoque de optimización presentado está basado en una novedosa representación del proceso de transición de estados de operación, involucrados en este tipo de plantas, lo que permite obtener una herramienta capaz de considerar eficientemente las fluctuaciones de los precios del mercado y al mismo tiempo, optimizar las decisiones operativas correspondientes a los procesos de consumo intensivo de energía, requiriendo un mínimo esfuerzo computacional. Este modelo es aplicado a un caso de estudio real de escala industrial con el fin de mostrar su alta eficiencia y robustez. Asimismo, cabe destacar que, diversos modelos de simulación y metodologías híbridas, se han desarrollado como trabajo de investigación, en el marco de esta tesis doctoral, para hacer frente al problema de ?scheduling? de casos de estudios reales. En particular, se han propuesto diferentes enfoques de simulación de eventos discretos como herramientas para la toma de decisiones de procesos industriales, las cuales permiten determinar ?schedules? eficientes y evaluar posibles inversiones, nuevas políticas de operación, diferentes estrategias de reingeniería de procesos, entre otros. Sin embargo, por razones de espacio y organización, no se presentan en detalle en esta tesis. Dichas contribuciones se pueden encontrar en diferentes reportes científicos que se detallan más adelante.Las nuevas herramientas desarrolladas, junto con los resultados obtenidos, a lo largo de este trabajo de investigación, han sido presentadas en diversos congresos internacionales referentes en el área de ingeniería de procesos y sistemas, y divulgados a través de publicaciones en revistas científicas nacionales e internacionales de alto impacto y en capítulos de libros.

Modern Food Microbiology

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ISBNs: 978-0-387-23180-8 (impreso) 978-0-387-23413-7 (en línea)

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No detectada 2005 SpringerLink

Cobertura temática: Ciencias biológicas - Ingeniería química - Medicina clínica  


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Modern Surface Engineering Treatments

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Cobertura temática: Ingeniería y tecnología - Ingeniería química  


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Modern Tools for Genetic Engineering

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Cobertura temática: Ingeniería y tecnología - Ingeniería química - Biotecnología médica