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Aprovechamiento del sistema vortex como medio de refrigeración para máquinas y herramientas convencionales.
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2022) Vallejo Duque, Sebastián; Isaza Zapata, Viancy Catherine
El motor de desarrollo del país lo constituye su estructura empresarial; del total de empresas establecidas en Antioquia, en especial en Medellín, el 89% corresponde a microempresas, de las cuales pequeñas empresas corresponden al 8%, medianas al 8% y gran empresa 0.7% (Cámara de comercio de Medellín para Antioquia, 2018). Así como lo dice la cámara de comercio de Medellín en el texto caracterización de la micro empresa antioqueña 2018; entre los sectores productivos más representativos para Antioquía, se encuentra la industria manufacturera, con una representación cerca del 12% y donde las maquinas convencionales hacen parte de sus activos para generar valor a los productos que ofrecen al mercado. Los procesos de mecanizado de materiales requieren de innovación y desarrollo, puesto que las máquinas-herramientas son la base de toda la cadena productiva y esta condición hace que siempre se esté buscando estar a la vanguardia en su desarrollo. En dichos procesos se usan refrigerantes minerales o sintéticos de acuerdo a las características de los equipos, las piezas a fabricar, la calidad del producto final, entre otros. El refrigerante juega un papel muy importante en la obtención de una adecuada eficiencia de fabricación de piezas y en términos finales en su rentabilidad.La necesidad de hacer más eficientes los procesos de mecanizado de materiales genera un interés especial en la optimización de su refrigeración, más aún si se puede reemplazar el uso de refrigerantes líquidos de modo que se contribuya con la protección ambiental y se disminuyan los costos de fabricación al mismo tiempo sin afectar la calidad final requerida. Es por esto que en el presente proyecto se pretende evaluar la eficiencia del sistema de refrigeración Vortex para compararlo con el sistema de refrigeración líquida en procesos de mecanizado tradicionales, torno y fresadora para diferentes materiales (acero 1020, aluminio y plástico), teniendo en cuenta los tiempos de producción y las temperaturas de mecanizado. Este sistema se ha empleado como medio de refrigeración por aire frio para máquinas herramientas de CNC (Control Numérico Computarizado), empleando herramientas de corte de inserto; en sistemas de aire acondicionado, entre otros; pero es necesario evaluar su aplicabilidad en máquinas convencionales y herramientas de acero rápido que son las más utilizadas en nuestro medio.
Correlación de las propiedades eléctricas, térmicas y termoeléctricas en el sistema SrMn1-XAlO3
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2022) Usme Angulo, Santiago; Isaza Zapata, Viancy Catherine
Sin lugar a dudas, en un mundo donde aún dependemos a gran escala del combustible fósil, representa grandes preocupaciones a futuro, donde uno de sus aplicativos principales se encuentra en el sector automotriz, cualquier hallazgo que reduzca dichos usos favorecerá el mejoramiento de los recursos en servicio del medio ambiente. El presente trabajo tiene como finalidad dar a conocer una posible alternativa para disminuir el consumo energético y la huella de carbono, específicamente en el área de los materiales para aplicaciones energéticas, consistiendo en usufructuar las propiedades de los materiales conocidos como termoeléctricos en la generación de electricidad sustentando la recolección del calor residual proveniente de forma particular de los motores de combustión interna. Se comprende la importancia de los materiales termoeléctricos en la fabricación de generadores que aporten a la creación de energía eléctrica usando variaciones de métodos de procesamientos.
Diseño de un caminador mecánico para entrenamiento equino
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2024) López Uribe, Pablo Andrés; Isaza Zapata, Viancy Catherine
El diseño de un caminador mecánico para caballos plantea desafíos técnicos y biomecánicos únicos. Se requiere una comprensión de la anatomía equina, así como consideraciones de seguridad para garantizar que el dispositivo no cause daño ni genere estrés innecesario en los animales. Además, se deben abordar cuestiones relacionadas con la durabilidad, el mantenimiento y la adaptabilidad a diferentes tamaños y niveles de condición física de los caballos. Por lo anterior, desde la visión de ingeniería mecánica genera un interés en investigar y desarrollar este tipo de dispositivos con una contribución directa al bienestar animal.
Estudio del efecto de la sustitución parcial de manganeso por aluminio en las propiedades de transporte de la perovskita SrMn1-XAlXO3 (0 ≤ X ≤ 0,2) para futuras aplicaciones del sector automotriz destinadas a la recuperación de energía térmica residual
(Institución Universitaria Pascual Bravo, 2023) Muñoz Sánchez, Diego Antonio; Izquierdo Núñez, Jorge Luis; Isaza Zapata, Viancy Catherine
A nivel global se ejecutan una gran variedad de proyectos en diferentes líneas de investigación con el propósito de satisfacer la creciente demanda de energía a nivel mundial, algunos de estos proyectos están enfocados a la búsqueda de nuevas fuentes de energía y otros al aprovechamiento y uso eficiente de los recursos energéticos disponibles en el planeta bajo los criterios de desarrollo sostenible actuales [1]. Una de estas líneas de investigación esta direccionada a la creación de nuevos materiales con propiedades termoeléctricas que faciliten la conversión o el aprovechamiento de la energía térmica residual de procesos industriales o de máquinas de combustión para su conversión en energía eléctrica o viceversa. En la actualidad existe una familia de materiales que llama la atención de los investigadores, estos son los óxidos cerámicos como posibles materiales termoeléctricos, debido a las variaciones catiónicas o flexibilidad que presenta su estructura llamada perovskita (ABO3) en honor del mineralogista Lew A. Perowski quien la descubrió. Esta flexibilidad en su estructura le otorga la posibilidad de obtener variaciones en sus propiedades eléctricas, morfológicas, coeficiente Seebeck y térmicas en función de la temperatura, proceso de síntesis y de los elementos utilizados en los sitios de (A) y (B) [2]. En esta investigación se planteó la fabricación de un nuevo material tipo perovskita, específicamente la Manganita de Estroncio, tanto pura (SrMnO3) como con la sustitución parcial mediante la incorporación de iones de Aluminio (SrMn1-xAlxO3), esto en búsqueda de las propiedades termoeléctricas; las cuales son distintivas de ciertos materiales semiconductores, lo cual los convierte en una tecnología tentadoramente prometedora para la producción de energía eléctrica a partir del calor residual de procesos, disminuyendo el impacto ambiental generado y otorgándole la posibilidad de ser utilizada en otras aplicaciones [2]. El dopaje con el elemento aluminio en el sistema SrMn1-xAlxO3 tiene como efectos la modificación de las propiedades eléctricas, donde es posible encontrar un aumento o disminución de la conductividad eléctrica en función de la cantidad de aluminio. Como una posible aplicación de este sistema podría ser el aprovechamiento de la energía térmica residual liberada por los motores de combustión interna en los gases de escape de los vehículos automotores, la cual puede ser aprovechada para su conversión en energía eléctrica, reduciendo así la necesidad de alternadores.
Estudio experimental de las propiedades estructurales y eléctricas del compuesto (Na, Li) NbO3
(2016) Isaza Zapata, Viancy Catherine; Martínez Nieto, Wilson
Resumen: A causa de lo perjudicial que es el elemento plomo (Pb) para la salud y el medio ambiente, en 2003 la Unión Europea incluyó el PZT (Pb(Ti,Zr)O3 ) como sustancia peligrosa y por ello debe ser progresivamente retirado. Debido al gran rango de aplicaciones que posee el PZT, para ser sustituido se requiere el desarrollo de nuevos materiales piezoeléctricos sin plomo, respetuosos con el medio ambiente y con propiedades comparables o superiores al PZT y sus derivados. Dentro del interés de realizar este proyecto está en hacer un estudio experimental del sistema NaNbO3 (Niobato de Sodio) y NaNbO3 + LiNbO3 (Niobato de Sodio + Niobato de Litio) sobre las propiedades eléctricas a temperatura ambiente: antiferroelectricidad y ferroelectricidad, y ferroelectricidad inducida por campo. En este conjunto de ideas, pretendemos en nuestro laboratorio implementar sistemas para la obtención de estos compuestos y una estación de mediciones eléctricas. Líneas de investigación en el área de la ingeniería pueden ser creadas a partir del desarrollo de esta propuesta para que los estudiantes puedan poner en práctica una vez más sus conocimientos fundamentales mediante este tipo de investigación.
Estudio experimental de las propiedades estructurales y eléctricas del compuesto naxk1-xnbo3 (0≤x≤0.5)
(2018) Mejía Echavarría, Diego Alejandro; Isaza Zapata, Viancy Catherine
Resumen: En este trabajo se discute las propiedades estructurales, morfológicas, ferroeléctricas, del compuesto KNbO3 y Na0.5K0.5NbO3 , en la actualidad no se ha encontrado suficientes trabajos experimentales sobre las propiedades ferroeléctricas de estos compuestos, las muestras fueron preparadas mediante una reacción estándar en estado sólido, las mediciones de DRX muestran que el compuesto KNbO3 a una temperatura de 1060 C presenta una estructura cristalina tetragonal con parámetros de red de a=4.0390 Å y c =3.9749 Å, sin presencia de fases secundarias, con un tamaño de partícula de 4-5 μm, presentando una respuesta relevante de ferroelectricidad con un valor de polarización 0.9 μm/cm2 en campo eléctrico aplicado de 1.06 (kV/cm), el compuesto dopado (Na0.5K0.5NbO3) arrojó un espectro DRX correspondiente a una fase de sodio.