UIS IngenieriasPub Date : 2021-02-01DOI: 10.18273/revuin.v20n2-2021004
D. M. Devia-Narvaez, Rogelio Ospina-Ospina, Diego Devia-Narvaez
{"title":"Formulación de un controlador H ∞ con incertidumbre no estructurada para un convertidor DC - DC elevador (boost)","authors":"D. M. Devia-Narvaez, Rogelio Ospina-Ospina, Diego Devia-Narvaez","doi":"10.18273/revuin.v20n2-2021004","DOIUrl":"https://doi.org/10.18273/revuin.v20n2-2021004","url":null,"abstract":"En este trabajo se presenta la formulación de un convertidor DC-DC tipo elevador (boost), a partir de un modelo de espacio de estados y el cálculo de un controlador con incertidumbre no estructurada multiplicativa. Se analizó el rendimiento del convertidor a bajas frecuencias, ajustando el peso de la función de ponderación, con el fin de reducir el ruido a determinadas frecuencias. Los resultados de la simulación del sistema, en lazo abierto y lazo cerrado, muestran que el controlador diseñado permite modificar la frecuencia de corte, a través de la variación de las funciones de ponderación y de esta manera, mejorar los comportamientos dinámicos del sistema.","PeriodicalId":42183,"journal":{"name":"UIS Ingenierias","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.3,"publicationDate":"2021-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"43311836","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
UIS IngenieriasPub Date : 2021-02-01DOI: 10.18273/revuin.v20n2-2021006
Carlos Vicente Niño-Rondón, S. A. Castro-Casadiego, Byron Medina-Delgado, Dinael Guevara-Ibarra, Luis Leonardo Camargo-Ariza
{"title":"Comparativa entre la técnica de umbralización binaria y el método de Otsu para la detección de personas","authors":"Carlos Vicente Niño-Rondón, S. A. Castro-Casadiego, Byron Medina-Delgado, Dinael Guevara-Ibarra, Luis Leonardo Camargo-Ariza","doi":"10.18273/revuin.v20n2-2021006","DOIUrl":"https://doi.org/10.18273/revuin.v20n2-2021006","url":null,"abstract":"En procesos de detección por imágenes en las que existe variación de luminosidad entre pixeles, se requieren técnicas que permitan obtener valores óptimos y adaptables de umbral ante dichas variaciones. Por ello, se realiza una comparativa entre la técnica de umbralización binaria y el método adaptativo de Otsu, en videos con fondo dinámico y estático, ponderando el tiempo de respuesta del algoritmo, memoria utilizada, requerimiento de la unidad central de procesos y aciertos en las detecciones, en los lenguajes de Python y M (Matlab). Las técnicas en Python presentan mejores resultados en cuanto a tiempo de respuesta y espacio de memoria; mientras que, al utilizar Matlab, se presenta el menor porcentaje de requerimiento de máquina. Asimismo, el método de Otsu mejora el porcentaje de aciertos en 12.89 % y 11.3 % para videos con fondo dinámico y estático, respecto a la técnica de umbralización binaria.","PeriodicalId":42183,"journal":{"name":"UIS Ingenierias","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.3,"publicationDate":"2021-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"41982830","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
UIS IngenieriasPub Date : 2021-02-01DOI: 10.18273/revuin.v20n2-2021008
Ana Sofía Barona-Mejía, Sara Gómez-Díaz, Jonathan Aguilar-Bedoya, Ainhoa Rubio-Clemente, E. Chica-Arrieta
{"title":"Cavitación en perfiles hidrodinámicos para turbinas hidrocinéticas","authors":"Ana Sofía Barona-Mejía, Sara Gómez-Díaz, Jonathan Aguilar-Bedoya, Ainhoa Rubio-Clemente, E. Chica-Arrieta","doi":"10.18273/revuin.v20n2-2021008","DOIUrl":"https://doi.org/10.18273/revuin.v20n2-2021008","url":null,"abstract":"La resistencia a la cavitación es un requerimiento importante en el diseño de turbinas hidrocinéticas para aplicaciones marinas o fluviales dado que se ha demostrado que la cavitación puede contribuir al desgaste, corrosión, vibración y fatiga de los álabes de la turbina. La presencia de cavitación en los álabes puede conducir a la disminución del rendimiento de la turbina y la reducción de su vida útil. Por lo tanto, es fundamental incluir un estudio de cavitación en el análisis y desarrollo de los sistemas hidrocinéticos. En este trabajo, se presentan los elementos a tener en cuenta en un estudio de cavitación de los álabes de las turbinas hidrocinéticas. Como criterio para determinar la ocurrencia de cavitación, se presentó la comparación entre la distribución del coeficiente de presión ( ) sobre el perfil hidrodinámico Eppler 420 y el número de cavitación ( ). El fue calculado mediante simulación numérica usando el software Ansys Fluent. Los resultados mostraron que el perfil hidrodinámico Eppler 420 podría ser empleado para el diseño de los álabes de turbinas hidrocinéticas.","PeriodicalId":42183,"journal":{"name":"UIS Ingenierias","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.3,"publicationDate":"2021-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"46528115","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
UIS IngenieriasPub Date : 2021-02-01DOI: 10.18273/revuin.v20n2-2021014
Julieth Estefanía Gutiérrez-Lopera, Johan Andrés Toloza-Rangel, Ángelo Joseph Soto-Vergel, O. López-Bustamante, Dinael Guevara-Ibarra
{"title":"Sistema integrado de monitoreo inalámbrico de variables agroambientales en un cultivo de tomate para la generación de mapas de intensidad","authors":"Julieth Estefanía Gutiérrez-Lopera, Johan Andrés Toloza-Rangel, Ángelo Joseph Soto-Vergel, O. López-Bustamante, Dinael Guevara-Ibarra","doi":"10.18273/revuin.v20n2-2021014","DOIUrl":"https://doi.org/10.18273/revuin.v20n2-2021014","url":null,"abstract":"En este trabajo se presenta el diseño y construcción de un sistema integrado de monitoreo inalámbrico para la generación de mapas de intensidad enfocado en la agricultura de precisión empleando una metodología de cuatro etapas: análisis general, construcción, desarrollo del software y, validación y gestión de cambios. El sistema cuenta con la instrumentación para medir dióxido de carbono, temperatura, radiación ultravioleta y humedad del aire y suelo; además, implementa un sistema de posicionamiento global que permite la creación de los mapas. Los datos se envían a través del protocolo LoRaWAN a una interfaz gráfica para visualizar el comportamiento de cada variable y generar los mapas; la cual se construye bajo las necesidades particulares de un cultivo de tomate. Finalmente, se obtiene un sistema adaptable para analizar a detalle las condiciones agroambientales, facilitando la toma de decisiones del agricultor.","PeriodicalId":42183,"journal":{"name":"UIS Ingenierias","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.3,"publicationDate":"2021-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"42977087","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
UIS IngenieriasPub Date : 2021-02-01DOI: 10.18273/revuin.v20n2-2021012
J. J. Vargas-Sánchez, J. A. Soto-Mejía
{"title":"Generador de variable aleatoria bivariado aplicado a DEA","authors":"J. J. Vargas-Sánchez, J. A. Soto-Mejía","doi":"10.18273/revuin.v20n2-2021012","DOIUrl":"https://doi.org/10.18273/revuin.v20n2-2021012","url":null,"abstract":"La aplicación de modelos DEA estocásticos utilizando Estadística Bayesiana es una técnica que está surgiendo en los últimos años, para ser usada se debe hacer simulación de distribuciones de probabilidad multivariadas. En este artículo se presenta un generador bivariado para variable continua. Adicionalmente se ha creado una discretización de este para lograr simulaciones de distribuciones a posteriori de una manera fácil de aplicar. Se presentará la aplicación del generador a dos funciones de densidad de probabilidad bivariadas, una de ellas normal, con sus respectivas pruebas de bondad de ajuste. Se usaron datos del sector educativo en base de datos del DANE (Departamento Administrativo Nacional de Estadística) Colombia para resolver el problema de un modelo DEA estocástico Bayesiano. Los resultados muestran la utilidad, potencia y facilidad del uso del generador propuesto en este tipo de problema.","PeriodicalId":42183,"journal":{"name":"UIS Ingenierias","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.3,"publicationDate":"2021-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"43791748","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
UIS IngenieriasPub Date : 2021-02-01DOI: 10.18273/revuin.v20n2-2021003
Santiago Marulanda-Meza, Juan Carlos Burbano-Jaramillo
{"title":"Evaluación energética de un deshidratador solar tipo túnel para frutas","authors":"Santiago Marulanda-Meza, Juan Carlos Burbano-Jaramillo","doi":"10.18273/revuin.v20n2-2021003","DOIUrl":"https://doi.org/10.18273/revuin.v20n2-2021003","url":null,"abstract":"El proceso de deshidratación permite manejar los productos agrícolas en temporadas posteriores a la cosecha, permitiendo conservarlos sin causar cambios significativos en las propiedades del producto. Este estudio se enfoca en realizar la evaluación energética a un deshidratador solar de frutas tipo túnel por convección natural ubicado en la región la vereda las Mangas, municipio Santa Rosa de Cabal, Departamento de Risaralda, para los procesos de secado de banano y tomates chonto como alimentos que registran altos índices de cultivo y producción en la zona. En tal virtud, identificadas en primera instancia las características constructivas del equipo, se prosiguió a efectuar la evaluación operativa que consistió en estudiar el dispositivo aplicando conceptos de transferencia de calor al colector, como también balance de masa y energía al proceso de secado. De este modo, dicho análisis permitió cuantificar el rendimiento térmico cercano al 30%, el desempeño durante el proceso de deshidratado con promedios de 11,2 %, 14,6 % y 18,3 % para los casos analizados: sin carga, con banano y con tomate respectivamente y la eficiencia global del sistema, con promedios de 30,5 %, 33,2 % y 41,2 % para los mismos casos respectivamente. Algunas recomendaciones para mejorar el diseño del deshidratador y así su desempeño se sugieren en este trabajo.","PeriodicalId":42183,"journal":{"name":"UIS Ingenierias","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.3,"publicationDate":"2021-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"48040633","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
UIS IngenieriasPub Date : 2021-02-01DOI: 10.18273/revuin.v20n2-2021009
R. Robayo-Salazar, Julián Portocarrero-Hermann, Juan Meneses-Suta, Jonathan Salgado-Díaz, Sergio Martínez-Riaño, F. Delgado, Andrea Gómez-Ruge
{"title":"Diseño, construcción y prueba estática experimental de un motor-cohete de combustible solido","authors":"R. Robayo-Salazar, Julián Portocarrero-Hermann, Juan Meneses-Suta, Jonathan Salgado-Díaz, Sergio Martínez-Riaño, F. Delgado, Andrea Gómez-Ruge","doi":"10.18273/revuin.v20n2-2021009","DOIUrl":"https://doi.org/10.18273/revuin.v20n2-2021009","url":null,"abstract":"Este artículo presenta el diseño, construcción y prueba estática de un prototipo de motor cohete propulsado por combustible sólido tipo Candy. El diseño se basó en la metodología SRM (Solid Rocket Motor Design). El motor cohete incluyó el sistema ignitor, la cámara de combustión, el combustible sólido y la tobera. El diámetro interno de la cámara de combustión y la longitud total del motor cohete fueron de 27,67 mm y 230 mm, respectivamente. La tobera del motor cohete fue de tipo Laval convergente-divergente. El combustible sólido se basó en la mezcla de nitrato de potasio (KNO3) (oxidante) y azúcar de alta pureza (o sucrosa: C12H22O11) (combustible), cuya síntesis se logró a través de un proceso de fusión térmica (150-170°C durante 20-25 min). El desempeño del motor cohete fue evaluado mediante una prueba estática de combustión; arrojando como resultados una fuerza de empuje máxima (carga) de 227 N, un impulso total de 98,69 Ns y un impulso especifico de 65,8 s, permitiendo así, su clasificación como un motor cohete clase G. Los resultados obtenidos son considerados de gran importancia en el desarrollo y caracterización de motores cohete de combustible sólido, necesarios para impulsar el campo de la cohetería experimental en Colombia.","PeriodicalId":42183,"journal":{"name":"UIS Ingenierias","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.3,"publicationDate":"2021-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"48787357","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
{"title":"Optimización de los hiperparámetros de una máquina de regresión de soporte vectorial utilizando enjambre de partículas para el pronóstico de casos de COVID-19","authors":"Norbey Danilo Muñoz-Cañón, Jairo Andrés Romero-Triana","doi":"10.18273/revuin.v20n2-2021015","DOIUrl":"https://doi.org/10.18273/revuin.v20n2-2021015","url":null,"abstract":"En este trabajo se propone un método para la optimización de los hiperparámetros de una máquina de regresión de soporte vectorial mediante la adaptación de la metaheurística de enjambre de partículas. El método se utiliza para pronosticar la serie de tiempo del total de casos positivos acumulados de la reciente enfermedad COVID-19 en la ciudad de Bogotá, Colombia. Para validar el rendimiento del método se establece una comparación con la máquina de regresión de soporte vectorial sin hiperparámetros optimizados, en términos de métricas de medición del rendimiento como lo son el error cuadrático medio, error absoluto medio y el coeficiente de determinación. Con un valor en el error cuadrático medio de 0,000045, un coeficiente de determinación de 0,998884 y el valor-p de 0,0015, para la prueba no paramétrica de Wilcoxon, el método propuesto presenta un mejor desempeño en el pronóstico. Finalmente se pone a discusión la aplicabilidad de este tipo de métodos en el pronóstico de casos en las epidemias.","PeriodicalId":42183,"journal":{"name":"UIS Ingenierias","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.3,"publicationDate":"2021-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"47652968","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
UIS IngenieriasPub Date : 2021-02-01DOI: 10.18273/revuin.v20n2-2021005
Manuel Alejandro Rojas-Manzano, Iván Fernando Otálvaro-Calle, Javier Alexander Pérez-Caicedo, Héctor Mauricio Benavides, Carlos Ambriz-Fregoso
{"title":"Uso de las escorias de horno de arco eléctrico (EHAE) en la construcción – estado del arte","authors":"Manuel Alejandro Rojas-Manzano, Iván Fernando Otálvaro-Calle, Javier Alexander Pérez-Caicedo, Héctor Mauricio Benavides, Carlos Ambriz-Fregoso","doi":"10.18273/revuin.v20n2-2021005","DOIUrl":"https://doi.org/10.18273/revuin.v20n2-2021005","url":null,"abstract":"El aumento de la población mundial ha tenido como consecuencia el crecimiento de la industria de la construcción. Lo anterior, implica la explotación de recursos naturales no renovables y por ende un mayor impacto ambiental por la contaminación del suelo, el agua y el aire. Así, el desarrollo sostenible se ha convertido en una prioridad en la industria, por ejemplo, por medio de la incorporación de residuos en la cadena productiva. El acero puede producirse por dos métodos: el alto horno (se funden minerales de hierro) y el horno de arco eléctrico (se funde chatarra metálica reciclada). En este último, el proceso más utilizado en Colombia, se forma la escoria horno de arco eléctrico (EHAE). Este residuo representa una oportunidad de aprovechamiento en la construcción. Varias investigaciones han estudiado el uso de este material como agregado y como materia prima del cemento. Así mismo, su utilización como sustituto de material granular en la construcción de terraplenes, bases, subbases y capas de rodadura, siendo en el área de pavimentos donde mayor aplicación puede darse a la escoria. Este trabajo tiene como objetivo realizar una revisión actualizada del estado del arte sobre el uso de la EHAE en la construcción, para promover la implementación correcta y segura de este residuo y aportar a la sostenibilidad de la industria siderúrgica.","PeriodicalId":42183,"journal":{"name":"UIS Ingenierias","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.3,"publicationDate":"2021-02-01","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"47324186","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
UIS IngenieriasPub Date : 2020-10-21DOI: 10.18273/revuin.v20n1-2021016
William Giovanni Cortés-Ortiz, Carlos Guerrero-Fajardo
{"title":"Preguntas orientadoras para la síntesis de catalizadores y su uso en reacciones de oxidación catalítica selectiva","authors":"William Giovanni Cortés-Ortiz, Carlos Guerrero-Fajardo","doi":"10.18273/revuin.v20n1-2021016","DOIUrl":"https://doi.org/10.18273/revuin.v20n1-2021016","url":null,"abstract":"En el presente documento se presenta una breve historia de la catálisis, así como de los procesos de oxidación selectiva de hidrocarburos. Por otra parte, se mencionan los conceptos básicos involucrados en la catálisis heterogénea haciendo énfasis en el papel de los materiales catalíticos en procesos químicos de oxidación y planteando una serie de preguntas orientadoras que se deben seguir al momento de abordar un proceso catalizado por materiales sólidos. De la misma manera, se muestra los métodos de síntesis de catalizadores denominados en la literatura como sol-gel e impregnación, identificando la influencia de cada etapa de preparación con las propiedades físicas y químicas de los materiales. Finalmente, se presenta un caso de estudio aplicado a la oxidación catalítica selectiva de metano y metanol empleando materiales catalíticos de hierro, molibdeno y vanadio sintetizados por el método sol-gel.","PeriodicalId":42183,"journal":{"name":"UIS Ingenierias","volume":" ","pages":""},"PeriodicalIF":0.3,"publicationDate":"2020-10-21","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"47717505","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}