Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia

Biomass gasification process in a downdraft fixed bed gasifier: a real time diagnosis model based on gas composition analysis

This article is focused on the diagnostic technique used in the Thermal Engines Laboratory of the University of Valladolid (Spain), to perform real time calculation, monitoring and recording of gasification physical variables, only from gas composition analysis and some other measurements such as local temperatures and gas flow rate. By assuming some simplifying hypothesis it is possible to calculate the main gasification parameters such as biomass consumption, air/fuel ratio, thermal efficiency, and generated thermal power. The aim of this work is to explain the technique implemented and to give an idea of the wide range of applications that it can have, underlining its simplicity, its reliability and the low costs of the equipment needed.

Este artículo se centra en la técnica de diagnóstico utilizada en el Laboratorio de Máquinas y Motores Térmicos de la Universidad de Valladolid (España) en una planta piloto de gasificación de biomasa, con el fin de monitorear y almacenar las variables calculadas en tiempo real y de esta manera caracterizar el proceso. Esta técnica se desarrolla mediante el análisis de la composición del gas pobre y otras mediciones, tales como temperaturas locales y el flujo másico del gas pobre. Asumiendo algunas hipótesis simplificadas es posible calcular los principales parámetros que caracterizan la gasificación, tales como tasa de consumo de biomasa, dosificación relativa de gasificación, eficiencia térmica, potencia térmica generada, etc. El objetivo de este trabajo es describir la técnica implementada y presentar su gran potencial de aplicabilidad, destacando su sencillez, fiabilidad y el bajo costo de la instrumentación utilizada.

Effect of Sn-MCM-41 hydrothermal synthesis conditions on nopol production

Se prepararon varios catalizadores Sn-MCM-41 por síntesis hidrotérmica a temperatura ambiente usando SnCl22H2O como sal precursora. Los materiales se caracterizaron por difracción de rayos X (DRX), TPD de amoníaco, FTIR de piridina adsorbida y TPR con H2. La reactividad de los materiales preparados para la obtención de nopol por reacción de β-pineno y paraformaldehído se relacionó con el tipo de acidez de los catalizadores. Los materiales con acidez media fueron los más selectivos a nopol. Este tipo de acidez prevaleció en los materiales que se sintetizaron con control de pH y con la adición del precursor sólido.

Several catalysts were prepared by hydrothermal synthesis of Sn-MCM-41 at room temperature using SnCl22H2O as precursor salt. Catalysts were characterized by TPD of ammonia, FTIR of adsorbed pyridine and TPR of H2. The reactivity of the synthesized materials for the Prins condensation of β-pinene with paraformaldehyde to obtain nopol was explained in terms of the type of acidity. The most active catalysts showed medium strength acidity. Materials synthesized under pH control and by adding the metal source as a solid, exhibited medium strength acidity.

Effect of the SiO₂/Al₂O₃ and Na₂O/SiO₂ratios on the properties of geopolymers based on MK

En este artículo se analiza el efecto de las relaciones molares SiO2/Al2O3 (3,0 - 4,0) y Na2O/SiO2(0,25 - 0,40) en la resistencia a compresión y contracción autógena de sistemas geopoliméricos basados en metacaolín (MK) activado con una solución de silicato de sodio e hidróxido de sodio. Para tal efecto, se produjeron 16 tipos de mezclas geopoliméricas evaluándose en cada una la resistencia a la compresión a edad de 7 días de curado y el porcentaje de contracción autógena. Complementariamente, los materiales producidos se caracterizaron utilizando diferentes técnicas, tales como, difracción de rayos X (DRX), espectroscopia de infrarrojo por transformada de Fourier (IR) y termogravimetría (TGA). Los resultados revelan que las propiedades de los sistemas geopoliméricos son afectadas por las proporciones de Silicio (Si), Aluminio (Al) y Sodio (Na) disponibles en la reacción de geopolimerización, las cuales a su vez determinan la microestructura del material. El mejor desempeño mecánico a edades tempranas y la mínima contracción fue obtenida con una relación SiO2/Al2O3 de 3,0 y Na2O/SiO2 de 0,25.

In this work, the effects of the molar ratios SiO2/Al2O3 (3.0 - 4.0) and Na2O/ SiO2 (0.25 - 0.40) on the compression strength and the autogenous shrinkage of geopolymers based on Metakaolin (MK) were investigated. 16 types of geopolymeric mixtures activated with a solution of sodium silicate and sodium hydroxide were evaluated. Compressive strength and autogenous deformations were recorded. The materials produced were characterized by using different techniques X-ray diffraction (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) and thermogravimetry (TG / DTG). The results show that the properties of the geopolymers systems are affected by the proportions of Silicon (Si), aluminum (Al) and Sodium (Na) available on the mix, which in turn determines the microstructure of the material. The best mechanical performance at early age and the minimal contraction were obtained with a ratio of SiO2/Al2O3 3.0 and Na2O/SiO(2)0.25.

Analytical method for determining ethylenethiourea (etu) by-product of Mancozeb in Andisol of East Antioquia

El Mancozeb (etilenbisditiocarbamato de cinc y manganeso) es uno de los fungicidas de mayor uso en Colombia, y esta clasificado en la categoría toxicológica IV. La etilentiourea (ETU) es el principal producto de degradación del Mancozeb, estando clasificada en la categoría toxicológica I debido a que es carcinogénico y mutagénico, lo que lo convierte en un compuesto de alto riesgo para la salud de las personas. En el presente trabajo se validó un método de análisis de la ETU utilizando la cromatografía de líquidos (CL) con detector de arreglo de diodos (DAD), el cual se usó para la cuantificación de la ETU en suelos del municipio de Marinilla (Oriente de Antioquia). El suelo usado en el análisis de la ETU se determinó como un Acrudoxic Fulvudand medial arcilloso mezclado, isomésico; estos suelos son los más utilizados para la agricultura en el Departamento de Antioquia y en Colombia. El límite de detección del análisis fue 0,00046 mg/L, el límite de cuantificación fue 0,0015 mg/L y el porcentaje de recuperación en el suelo fue 93%.

The Mancozeb (etilenbisditiocarbamato of zinc and manganese) is one of the fungicides of greater use in Colombia, and is classified in toxicological category IV. Ethylenethiourea (ETU) is the main product of degradation of the Mancozeb, classified in toxicological category I because of its carcinogenic and mutagenecity, which turns it a compound of high risk for people health. In the present work a method of analysis of the ETU was validated using the chromatography of liquids with diode array detector, which was used for the quantification of the ETU in soils of the municipality of Marinilla (East of Antioquia). The soil used in the analysis of the ETU was determined as an Acrudoxic mixed argillaceous medial Fulvudand, isomésico, these soils are used for agriculture in the Department of Antioquia and Colombia. The detection limit of analysis was 0,00046 mg/L, the limit of quantification was 0,0015 mg/L and the percent recovery in soil was 93%.

Ultraclean coal production using froth flotation and acid leaching

Los carbones ultralimpios representan una importante materia prima para la elaboración de productos de alto valor agregado tales como fibra de carbono, electrodos, espumas de carbón, entre otros. En este trabajo, carbones ultralimpios con concentraciones menores a 0,50% de ceniza (p/p, base seca, bs) se obtuvieron usando flotación burbujeante en columna y lixiviación con ácidos fluorhídrico (HF) y nítrico (HNO3). Los contenidos de ceniza se redujeron desde 19,60 % en los carbones alimentados hasta 8,70 % en los carbones flotados usando tres etapas en serie en una columna de flotación. Al usar lixiviación química con HF 7,53M y HNO3 2,3M, los carbones presentaron contenidos de 1,42% de ceniza, 0,86% de azufre y 2,00% de materia mineral, mientras que cuando se usó un proceso combinado de flotación seguido de lixiviación ácida con HF 19,2M y HNO3 8,12M se obtuvo un carbón con 0,48 % de ceniza 0,71 % de azufre y 0,96 % de materia mineral. Sin embargo, al usar carbón original (no flotado) a las mismas concentraciones ácidas utilizadas en el proceso combinado se produjo un carbón ultralimpio de contenido de ceniza 0,33%.

Ultraclean coals represent an important raw material to elaborate high value products such as carbon fiber, electrodes, carbon foam and so on. In this work, ultraclean coals having less than 0.50% (w/w, db) of ash and 1.00% θ(w/w) of mineral matter were obtained using flotation column and leaching with acid fluorhídric (HF) and nítric (HNO3). Ash content was reduced from 19.60 to 8.70 %, using three flotation stages. Chemical processing, using HF 7.53 M and HNO3 2.30 M, produced 1.42% of ash content, 0.86 % of sulphur and 2.00% of mineral matter, whereas a combined process, froth flotation followed by leaching of HF 19.2M and HNO3 8.12M produced a coal having 0.48 % of ash content, 0.71% of sulphur content and 0.96% of mineral matter. However, when it was used the original coal (unfloated) at the same acid conditions of the combined process, it was obtained an ultraclean coal having 0.33% of ash content.

Study of diesel sprays using computational fluid dynamics

In this work a numerical model for simulating the main sub-processes occurring in a fuel spray was developed using an open-source CFD code. The model was validated by comparing predicted dimethyl ether (DME) spray tip penetrations with experimental data reported in literature and some results obtained from empirical correlations. Once validated, the model was used for evaluating the effect of fuel type, injection pressure and ambient gas pressure on spray tip penetration, Sauter mean diameter (SMD) and evaporated fuel mass. Fuel properties significantly affected the atomization and evaporation processes and in a lesser extent spray fuel penetration. Regarding the injection and ambient gas pressures, the SMD increased with viscosity and surface tension while the evaporation rate increased with fuel volatility. At low ambient gas pressures the evaporation process was highly favored as well as the spray penetration. For both fuels, as injection pressure increased the SMD decreased and the evaporation rate increased.

En este trabajo se desarrolló un modelo numérico para simular los principales subprocesos que ocurren en un chorro diesel usando un código CDF de libre acceso. El modelo se validó comparando valores predichos de la penetración de la punta del chorro para el dimetil éter (DME) con datos experimentales reportados en la literatura y resultados obtenidos a partir de correlaciones empíricas. Una vez validado, el modelo se usó para evaluar el efecto del tipo de combustible, la presión de inyección y la presión del gas ambiente en la penetración de la punta del chorro, el diámetro medio de Sauter (SMD) y la masa de combustible evaporada. Las propiedades del fluido afectaron significativamente los procesos de atomización y vaporización y en menor medida la penetración del chorro. Independientemente de las presiones de inyección y del gas ambiente, el SMD incrementó con la viscosidad y la tensión superficial mientras la tasa de evaporación incrementó con la volatilidad del combustible. A bajas presiones del gas ambiente el proceso de vaporización fue altamente favorecido así como la penetración del chorro. Para ambos combustibles, a medida que la presión de inyección se incrementó el SMD disminuyó y la tasa de evaporación aumentó.

Electrochemical deposition of Ni-SiC composite coatings and evaluation of anticorrosive behavior

En el presente estudio se reporta la obtención de recubrimientos de Ni puro y compuestos de Ni con partículas nanométricas de SiC. Los recubrimientos fueron depositados sobre sustratos de acero al carbono AISI-SAE 1016 mediante polarización lineal sobre un electrodo de disco rotatorio, variando la velocidad de rotación y el contenido de partículas de SiC en el baño. Los recubrimientos fueron obtenidos a partir de una solución tipo Watts clásica, en la cual se adicionaron nanopartículas de SiC. Las propiedades anticorrosivas de los recubrimientos se estudiaron mediante técnicas electroquímicas y ensayos de corrosión-erosión. La microestructura de los recubrimientos se estudió mediante microscopía óptica. Se encontró que a medida que aumenta la cantidad de partículas en los recubrimientos aumenta la nobleza y la resistencia a la corrosión-erosión de los mismos. De la misma manera las propiedades mecánicas de los recubrimientos mejoran notablemente con el incremento de la cantidad de partícula en el depósito y con el aumento de la velocidad de agitación del baño durante la electrodeposición.

In the present study the deposition of pure Ni and composites Ni + SiC nanoparticles coatings is reported. The coatings were deposited on the substrate of carbon steel AISI-SAE 1016 through linear polarization on a rotating disk electrode, varying the speed of rotation and the content of SiC particles in the bath. The coatings were obtained from a classical type Watts solution, which added nanoparticles of SiC. The anti-corrosive properties of the coatings were studied using electrochemical and corrosion-erosion tests. The microstructure of the coating was examined by optical microscopy. We found that with increasing numbers of particles in the coating increases the mobility and resistance to corrosion-erosion of the coatings. In the same way the mechanical properties of the coating significantly improve with the increase in the number of particles in the Watts solution and with the increase of stirring solution during the electrodeposition processes.

Models of steel mass loss by atmospheric corrosion in Colombia using

Con el fin de clasificar la corrosividad de las diferentes atmósferas colombianas, como parte de un proyecto de investigación extenso [1], se expusieron placas de acero al carbono en 21 estaciones distribuidas a lo largo de la infraestructura eléctrica del país (líneas de transmisión y subestaciones). En estas estaciones se midieron entre otros, el tiempo de humectación y la deposición de sulfatos y cloruros durante 12 meses; además, bimensualmente se tomaban placas de acero para medir en laboratorio la pérdida de masa sufrida por estas durante el tiempo de exposición. La clasificación de las 21 estaciones se hizo en 4 grupos, considerando: el tiempo de humectación, contenidos de cloruros y sulfatos, la altura sobre el nivel del mar y el tiempo de exposición de las placas; variables consideradas linealmente independientes según la técnica de descomposición en valores singulares (SVD) realizada. El criterio utilizado para la clasificación fue el de similitud de las variables utilizando la norma Euclidiana considerada en la red neuronal no supervisada tipo Kohonen. Adicionalmente, se implementaron modelos para la pérdida de masa del acero para cada uno de los grupos usando redes neuronales (RN) tipo Feed-Forward, definiéndose como entradas las variables antes mencionadas y como única salida la pérdida de masa. Complementariamente se presenta una comparación entre el modelo de RN para el grupo 1, con otros modelos obtenidos usando Algoritmos Genéticos (AG) y el método Simplex.

In order to classify the corrosivity of the different Colombian atmospheres, as part of an extensive research project [1], plates of carbon steel were placed in 21 stations spread along the country electrical infrastructure (transmission lines and substations). There were measured among others at these stations, the time of wetness and deposition of sulfates and chlorides for 12 months, in addition steel plates were taken bimonthly to the laboratory in order to measure the mass loss suffered by these during the time of exposure. The classification of the 21 stations was done in 4 groups, considering the time of moisture, content of chlorides and sulfates, height above sea level and the plates exposure time; these are considered linearly independent variables according to the implemented technique of decomposition unique values (DPS). The criterion used for classification was the similarity of the variables using the Euclidean rule considered in the Kohonen unsupervised neural network. Additionally, models were implemented for the steel mass loss for each one of the groups using feed forward neural networks (RN), defining the above variables as inputs and the mass loss as the output. Besides, the comparison between the RN model for the group 1, with other models using genetic algorithms (GA) and the Simplex method is presented.

Fault detection and isolation using nonlinear observers for emulsion copolimerization processes

En este trabajo se presenta el diseño e implementación de un sistema de detección y localización de fallas para un proceso de copolimerización en emulsión. El enfoque propuesto para el diseño de los generadores de residuos está basado en técnicas de desacoplo usando geometría diferencial y el uso de observadores no lineales de alta ganancia, en el cual cada uno de los residuos se encuentra dedicado a la detección y a la localización de una falla en particular. Las fallas consideradas en este trabajo son de tipo aditivo, presentes en los actuadores del proceso, que representan un mal funcionamiento de las bombas de alimentación de flujo de monómeros hacia el interior del reactor. Una de las principales ventajas del método propuesto son los observadores utilizados como generadores de residuos, los cuales son fáciles de implementar y de sencilla calibración, lo que favorece su aplicación en línea. La eficacia del método se valida en simulación para el caso de un proceso de copolimerización en emulsión entre el acrilato de butilo y el estireno.

In this work the design and implementation of a fault detection and isolation system for a process of copolymerization in emulsion are presented. The proposed approach used to design the residual generators is based on decoupling techniques using differential geometry and high gain nonlinear observers; every residue is dedicated to the detection and the location of a particular fault. The faults considered in this work are additive, presented in the actuators of the process and they represent a malfunction in the feeding flow pumps of the monomer towards the interior of the reactor. The observers used to generate residuals are one of the main advantages of the proposed method, these are easy to implement and have a simple calibration, which make their on-line application suitable. The effectiveness of this method was validated by simulation for the process of copolymerization in emulsion between butyl acrylate and styrene.

Particulate matter concentrations at public schools located near major urban roads in Bogota, Colombia: a pilot study

Se presenta un estudio piloto en el que se caracterizaron los niveles de material particulado respirable (PM10) en cuatro colegios distritales (CD) en Bogotá. Tres de estos CD estaban ubicados en inmediaciones de vías consideradas de alto tráfico vehicular, por las que circulan diferentes tipos de transporte público (colectivo convencional y masivo). El CD restante (utilizado como sitio control para el experimento) se encontraba ubicado sobre una vía en una zona semi-rural de la ciudad. La determinación de las concentraciones atmosféricas de PM10 se realizó utilizando técnicas de medición gravimétricas y en tiempo real. Los niveles medios de PM10 registrados en los CD se encuentran en un rango entre 55 y 91 ug m-3. Estas cifras indican que las concentraciones del contaminante al interior de las instituciones educativas exceden los valores considerados como nocivos para poblaciones sensibles por la Organización Mundial de la Salud. Se encontraron diferencias significativas entre las concentraciones de PM10 encontradas en el CD seleccionado como control y las concentraciones encontradas en los otros CD. Los resultados aquí presentados corresponden a la línea base de un estudio longitudinal que aún está en desarrollo y evidencian la necesidad de continuar con investigación orientada a caracterizar el rango de concentraciones de material particulado en las inmediaciones de las principales vías de la ciudad de Bogotá.

A pilot study, in which we conducted inhalable particulate matter (PM10) measurements in four public elementary schools in Bogotá, is presented. Three of these schools are located alongside major urban roads with different types of public transportation. The remainder school is located alongside a rural road. PM10 measurements were carried out using both gravimetric and real time techniques. Average PM10 concentrations found in the schools ranged from 55 ug m-3 to 91 ug m-3. These pollutant concentrations are above the World Health Organization reference values. Significant differences in PM10 concentrations were observed between the schools located in urban roads and the school located in the semi-rural area. The present work corresponds to the base line results of a longitudinal study that is still being conducted. These results demonstrate the importance of continuing developing research aimed at characterizing the range of atmospheric pollutants at major city roads environs in Bogota.

Modeling of the compressive strength of alternative concretes using the response surface methodology

En este artículo se presentan los valores de resistencia a la compresión de concretos alternativos de activación alcalina, basados en mezclas binarias de una escoria siderúrgica (GBFS) y un metacaolín (MK) de alta pureza, a edades de curado de 7, 28, 90 y 180 días. Como activante alcalino se empleó una solución de waterglass (Na2SiO3.nH2O + NaOH), cuya dosificación fue ajustada para lograr una relación molar SiO2/Al2O3 del sistema cementante en un rango entre 3,6 y 4,4. Los resultados a 28 días de curado se analizaron a través de la Metodología de Superficie de Respuesta (M.S.R) considerando como variables en estudio: el contenido de MK en el cementante (CMK) y la relación molar SiO2/Al2O3 (Rm). A partir del modelo estadístico obtenido, se presentan los contornos de resistencia a la compresión de estos materiales en función de los factores en estudio y se predice que los concretos producidos con cementos alternativos con una relación GBFS/(GBFS+MK) de 0,9 y con un Rm de 4,2, podrían desarrollar resistencias a la compresión de hasta 74 MPa. Cabe anotar que los concretos basados en sistemas binarios de GBFS/ MK presentan resistencias a la compresión de hasta 56 MPa y 80 MPa, a 7 y 180 días de curado respectivamente, comportamiento característico de materiales de alto desempeño mecánico.

In this paper is to present the compressive strength reported by alternative concrete at ages of curing of 7, 28, 90 and 180 days. These materials were produced applying alkaline activation processes to binary systems based on granulated-blast furnace slag (GBFS) and high purity metakaolin (MK). As alkali-activator a waterglass solution (Na2SiO3.nH2O + NaOH) was used and its dosages were adjusted in order to get a SiO2/Al2O3 molar ratio between 3.6 and 4.4. The results at 28 days of curing were analyzed through the statistical methodology of response surface (M.S.R). As study factors have been considered: the amount of MK into the binder (CMK) and the SiO2/Al2O3 molar ratio in the binder (Rm). From the proposed statistical model the compressive strength contours, as function of the binder variables, are identified and it is predicted that concretes elaborated from alternative binders with a GBFS/(GBFS+MK) ratio of 0.9 and Rm of 4.2, it is possible to obtain compressive strengths up to 74 MPa. It important stand out that concrete composed by binary systems of GBFS/MK to develop compressive strengths up to 56 MPa at 7 days of curing and up to 80 MPa at 180 days of curing, which is expected for high mechanical performance materials.

Vermicomposting of biological sludge for coliforms reduction

En este trabajo se buscó establecer el efecto de la densidad inicial de lombrices en la remoción de patógenos, mediante vermicomposteo de lodo, usando como indicador el número más probable de coliformes fecales (NMPCF). El lodo utilizado se generó en una planta de aireación extendida, se trabajó con 4 densidades: alta con 0,2 kg lombrices/kg lodo, media con 0,1 kg lombrices/ kg lodo, baja con 0,05 kg lombrices/kg lodo y un blanco sin la adición de lombrices al lodo. Al segundo día de experimentación con la densidad media se logró una mayor remoción, estadísticamente significativa, del NMPCF que la obtenida con la densidad alta. El mismo día, todas las densidades lograron la clasificación de lodo clase B según United States Enviroment Protection Agency. Entre el día 13 y el 20 las muestras con densidades alta, baja y media lograron la clasificación clase A, no así el blanco. Al día 20 tanto la densidad media como la alta lograron el 100% de remoción de los coliformes fecales.

The aim of the present study was to investigate the effect of stoking density on the pathogens reduction, through the sludge vermicomposting, using the most probable number of fecal coliforms as indicator. The sludge used was generated at an extended aeration system; the stoking density was investigated at 0.2, 0.1 and 0.05 kg-worms/kg-sludge plus a control without worms. At the second day of experimentation the 0.1 kg/kg density achieved a significantly higher removal than the 0.2 kg/kg density. In the same day, all the stoking densities achieved the United States Environment Agency class B sludge standards. Between the 13 and 20 day all the stoking densities, with the exception of the control, achieved the USEPA class A standards. On day 20 the removal in the two biggest stoking densities was 100%.

Methodological proposal for locating water quality monitoring stations in distribution networks using geographic information systems

La redefinición del programa de monitoreo para el control y la vigilancia de la calidad del agua potable del sistema de distribución de la ciudad de Cali (Colombia) incluyó la localización de estaciones de monitoreo para lo cual se utilizó un Sistema de Información Geográfica (SIG). La integración de información de diferente índole con este sistema permitió establecer las zonas prioritarias para localización de dichas estaciones en el área de estudio de acuerdo con la normatividad nacional vigente. Con la metodología desarrollada en este estudio y de acuerdo con el porcentaje de población abastecida, se recomendó la localización de 72 estaciones distribuidas en los 4 subsistemas: 1 estación en la red Pance, 3 en la red Reforma, 12 en la red Alta y 56 en la red Baja. Esta metodología puede ser aplicable en cualquier Sistema de Distribución de Agua (SDA), siempre y cuando se disponga de la información requerida, lo cual evidencia la importancia de una adecuada documentación de todos los procedimientos asociados con la producción y distribución de agua para consumo humano, tal como se considera en los Planes de Seguridad del Agua (PSA). Los resultados de este trabajo representan un avance en la construcción de los mapas de riesgo de los sistemas de abastecimiento de agua.

The redefinition of the monitoring program for the control and surveillance of drinking water quality in the distribution system of the city of Cali (Colombia) included the location of monitoring stations using a Geographic Information System (GIS). The integration of different kinds of information allowed the establishment of priority areas for locating these stations in accordance with existing national legislation. With the methodology developed in this study and in accordance with the percentage of population served, the location of 72 stations distributed in the 4 subsystems was recommended: 1 station in the network Pance, 3 in the network Reforma, 12 in the network Alta and 56 in the network Baja. This methodology can be applied in any water distribution system, subject to the availability of the required information, which shows the importance of proper documentation of all procedures associated with the production and distribution of water for human consumption as considered in the Water Safety Plans (WSP). The results of this study represent a breakthrough in the building of risk maps of the water supply systems.

An efficient constraint handling methodology for multi-objective evolutionary algorithms

This paper presents a new approach for solving constraint optimization problems (COP) based on the philosophy of lexicographical goal programming. A two-phase methodology for solving COP using a multi-objective strategy is used. In the first phase, the objective function is completely disregarded and the entire search effort is directed towards finding a single feasible solution. In the second phase, the problem is treated as a bi-objective optimization problem, turning the constraint optimization into a two-objective optimization. The two resulting objectives are the original objective function and the constraint violation degree. In the first phase a methodology based on progressive hardening of soft constraints is proposed in order to find feasible solutions. The performance of the proposed methodology was tested on 11 well-known benchmark functions.

Este artículo presenta un nuevo enfoque para resolver problemas de optimización restrictos (POR) basado en la filosofía de programación lexicografita de objetivos. En este caso se utiliza una metodología de dos fases usando una estrategia multi-objetivo. En la primera fase se concentra el esfuerzo en encontrar por lo menos una solución factible, descartando completamente la función objetivo. En la segunda fase se aborda el problema como bi-objetivo, convirtiendo el problema de optimización restricta a un problema de optimización irrestricto de dos objetivos. Los dos objetivos resultantes son la función objetivo original y el grado de violación de las restricciones. En la primera fase se propone una metodología basada en el endurecimiento progresivo de restricciones blandas para encontrar soluciones factibles. El desempeño de la metodología propuesta es validado a través de 11 casos de prueba bastante conocidos en la literatura especializada.

Preparation and evaluation of a bone paste for medical applications

En este artículo se evalúan las características osteoinductivas y osteoconductivas de una pasta ósea preparada a partir de fosfato de calcio tipo hidroxiapatita, proteína morfogenética ósea y colágeno, capaz de inducir la diferenciación de células locales a células formadoras de hueso. La pasta preparada fue implantada en la región dorsal a nivel inter escapular, en 35 conejos de Raza Blanca de Nueva Zelanda, los cuales se distribuyeron en 7 grupos de evaluación (7, 14, 21, 28, 35, 42 y 49 días) transcurridos estos tiempos se retiraron los implantes para ser evaluados histológicamente por microscopía óptica convencional y así caracterizar los diferentes elementos tisulares. Los resultados obtenidos se analizaron por método factorial de correspondencias múltiples con clasificación jerárquica, el cual mostró que se logra estimular la inducción de hueso en sitios ectópicos, teniendo actividad osteogénica, sin embargo, la alta cantidad de linfocitos y de eosinófilos, evidencian respuesta inflamatoria alrededor del implante.

The osteoinductive and osteoconductive characteristics of a bone paste (composed of calcium phosphate type hydroxyapatite, collagen and bone morphogenetic protein) able induce cell differentiation local bone-forming cells was evaluated in this work. The paste was implanted in a dorsal region level inter scapular of 35 New Zealand white rabbits, which were distributed at 7 assessment panels (7, 14, 21, 28, 35, 42 and 49 days). Then, implants were removed for histological evaluation by conventional optical microscopy and the different elements tissue characterized. The results were analyzed using the multi-factorial correlation with hierarchical classification, which showed that implants stimulate the induction of bone in ectopic sites, with osteogenesis activity. However, the high amount of lymphocytes and eosinophils evidence inflammatory response around the implant.

Efects of regulating deliveries of finished products during the sale cycle in the massive consumption products supply chain

En este artículo se presenta el estudio, modelamiento y propuestas de solución, al problema del reconocido Síndrome del Palo de Hockey (SPH) o síndrome de fin de mes. Mediante este estudio se lograron identificar sus causas y efectos en la cadena de suministro de productos de consumo masivo en un proceso continuo. Igualmente, se evaluó el impacto en la función de costos totales y se plantearon estrategias de solución al problema específico. El estudio se basa en el empleo de un modelo analítico que reproduce el problema y los costos asociados para luego medir los efectos y la magnitud de la solución. La solución apunta a la regularización (REG) del flujo de las entregas en el ciclo de la venta. Los resultados del estudio, muestran una reducción de inventarios, un mejor balance entre la producción y las entregas de productos, así como una mayor eficiencia en la utilización de los recursos logísticos.

In this paper, the study, modelling and solution proposals of the famous Hockey Stick Syndrome (HSS) or End-of-the-Month Syndrome problem is presented. From this study it was possible to identify its causes and effects in a supply chain of massive consumption products in a continuous process. Equally, the impact was evaluated in the total cost function and solution strategies to the specific problem were established. The study is based on the use of an analytical model that reproduces the problem and the associate costs, then measures the effects and the magnitude of the solution. The solution aims to regularize the sale cycle flow. The results show a reduction of inventories, a better balance between the production and deliveries of products, as well as a larger efficiency in the use of the logistical resources.

Character recognition system using the inverse order stroke information

En este trabajo se describe una metodología para el reconocimiento de caracteres manuscritos mediante información del trazo en orden inverso descrito a través de ondículas. La información para la reconstrucción y reconocimiento del trazo se hace mediante la extracción de los llamados nodos óptimos. En este trabajo se utilizaron 20 nodos. Como función de aproximación se usó la función spline natural llamada slalom. Los experimentos se realizaron con tres clasificadores: una red neuronal, una máquina de vector soporte y un modelo de mezclas Gaussianas. El sistema se evaluó con una base de datos de siete escritores con 50 trazos por cada carácter del alfabeto inglés. La tasa de reconocimiento global al usar los tres clasificadores oscila entre 98 y 98,7 %.

In this paper a novel feature extraction methodology for character recognition by means of the information in inverse order stroke information using wavelets is proposed. The information used to reconstruct and recognize the stroke is done by using the so-called optimal knots. In this paper 20 optimal knots were used. As approximating function we decided to use the slalom natural spline function. The recognition experiments were carried out using the obtained feature vector as the input to some recognition systems based on Neural Network, Support Vector Machines and Gaussian Mixture Models for comparisons purposes. The proposal was evaluated with a database of seven writers with 50 traces of each English character. The global recognition rate when using the three recognition strategies varied between 98 and 98.7 %.

Magnetic structure of synthetic akaganeite: A review of Mössbauer data

The refinement of the Mössbauer spectra, i.e. the assignation of the correct number of spectral components and their physical origin, has been a long controversy in the case of akaganeite. Most interpretations are based upon the earlier reported tetragonal structure, and very few upon the recently reported monoclinic structure. On the other hand, the magnetic structure has been proposed to be collinear antiferromagnetic, speromagnetic or asperomagnetic. In this paper we critically revise some of the works that have been done to date and outline future experimental and theoretical studies required to gain a better understanding of the magnetic structure of akaganeite.

El refinamiento del espectro Mössbauer, i.e. la asignación del número correcto de componentes espectrales y su origen físico, ha sido por mucho tiempo un tema controversial en el caso de la akaganeita. La mayoría de las interpretaciones están basadas en la estructura tetragonal reportada anteriormente, y muy pocas en la recientemente reportada estructura monoclínica. Por otro lado, la estructura magnética se ha propuesto como colineal antiferromagnética, esperomágnetica ó asperomágnetica. En esta reseña revisamos críticamente algunos de los trabajos que se han hecho hasta la fecha y se esbozan futuros estudios experimentales y teóricos necesarios para conocer mejor la estructura magnética de la akaganeita.

Determinist inventory model with linear demand rate

En este artículo se examina un modelo de inventario determinístico con tasa de demanda lineal. Se supone que en cada instante Tj-1 el nivel de inventario se hace cero e inmediatamente se repone con un pedido de tamaño Sj, para j = 1, , (m - 1), el cual permite satisfacer la demanda hasta el siguiente instante de reposición Tj. El resultado principal es la determinación de los tiempos óptimos de reposición Tj-1 que minimizan el costo total en el horizonte de planificación.

In this paper we examine a deterministic inventory model with a linear demand rate. We suppose that in each time Tj-1, the inventory level is zero and immediately, it is replaced its level with an asked of size Sj, for j = 1, 2, , (m-1), allowing to satisfy the demand to the next reposition time. The main result is to find the optimal reposition time Tj-1, that will minimize the total cost in a planning horizon.

Investment decision analysis using net present value at risk (NPV at Risk)

Las decisiones estratégicas de inversión son actividades cruciales para el desarrollo de una organización. Los proyectos de inversión se encuentran expuestos a diversos tipos de riesgo: financiero, político, de mercado, entre otros. Aunque se pueden mencionar varios tipos de metodologías de medición que intentan incluir el riesgo en la valoración de proyectos, la mayoría de ellas tiene falencias, que en todo caso pueden ser abordadas para dar lugar a mejores indicadores de bondad económica y financiera. El presente trabajo aborda el problema de valoración económica de proyectos, y en particular, los problemas del indicador de utilidad económica, Valor Presente Neto (VPN ) cuando se calcula sobre un único escenario estático del proyecto. Mediante una combinación del cálculo del costo promedio ponderado de capital (CPPC) -Weighted Average Cost of Capital (WACC)- y el uso de métodos de valoración de riesgo que tienen en cuenta la relación entre riesgo- retorno esperado, el resultado principal que se obtiene en este trabajo es un método de evaluación de proyectos, con aplicación principalmente en decisiones estratégicas del sector real, que incluye explícitamente la valoración del riesgo inherente a tales decisiones. Para ilustrar el criterio propuesto, se presentan dos casos de aplicación, el primero sobre selección de tecnología y el segundo sobre decisiones de renovación de cultivos de caña de azúcar.

Strategic investment decisions are core activities for organizational development. Investment projects faces several types of risk: financial, political, market risk, among others. Although there are several methodologies approaching the valuation of projects under risk conditions, most of them has some fails, but still they can be used as a basement for developing better financial and economic indicators. This work faces the problem of economic project valuation, and particularly, a usual lack of the commonly used Net Present Value (NPV) indicator, related to the calculation of the NPV for a single static scenario. Using a combination of Weighted Average Cost of Capital (WACC), and risk valuation methodologies that accounts for risk-return relation, a methodology for project valuation is proposed, that include explicit measurement of risk, supposed to be used mainly at strategic level decisions. To illustrate the proposed approach, there are two instances of application, the first on technology selection and the second decision on renewal of sugar cane crops.