FRH - Investigación y Posgrado - Publicaciones - Artículos
Permanent URI for this collectionhttp://48.217.138.120/handle/20.500.12272/321
Browse
11 results
Search Results
Item Ingeniería inversa de bombas peristálticas para Baterías de Flujo Redox de Vanadio(2025) Cuiti Scarcella, Nael Fernando; Saiz Laurens, Juan Manuel; Imbrioscia, Gerardo Martín; Caron, Pablo AlfredoLas bombas peristálticas son componentes fundamentales en los sistemas de baterías de flujo redox de vanadio (VRFB) dado que son las responsables de impulsar los electrolitos desde los reservorios hasta la celda de conversión electroquímica. La correcta selección de estos dispositivos es crucial para disminuir el costo por bombeo del sistema, como así también asegurar la entrega correcta del caudal necesario para distintos puntos de operación. El presente trabajo relata los pasos seguidos en el proceso de ingeniería inversa sobre diferentes modelos de bombas peristálticas de bajo caudal. La motivación principal de esta tarea se basó en dos puntos clave: lograr un conocimiento propio para el desarrollo de sistemas de bombeo según nuestras necesidades y proveer de una experiencia completa a estudiantes que participaron de la tarea. Esta actividad fue llevada a cabo dentro del Proyecto Facultad “Fortalecimiento en Capacidades Especificas de la Ingeniería”, ejecutado en el Grupo Mecánica de Fluidos (GMF). El planteo de trabajo siguió una línea progresiva de tareas en donde ambos estudiantes realizaron un análisis de mercado de productos disponibles a bajo costo. Como consecuencia se adquirieron dos modelos de bombas de similares condiciones, las cuales fueron desarmadas, relevadas dimensionalmente y modeladas vía CAD3D. Una vez verificados los diseños, se procedió a la preparación de los archivos digitales para la impresión 3D de los mismos, para lo cual se analizaron diferentes técnicas de manufactura aditiva. Para finalizar, se realizaron las impresiones verificando el ajuste necesario para el correcto funcionamiento y la comprobación de funcionamiento. El proceso realizado permitió a los estudiantes atravesar un proceso formativo completo en un corto plazo sobre la tarea de ingeniería inversa para reemplazo de importaciones, arrojando información importante para el futuro desarrollo de modelos propios de cabezales de bombeo.Item Calibración y Validación de Turbos Pitot Impresos Mediante Técnica SLA(2025) Imbrioscia, Gerardo; Marano, Fabio; Angiano, Jonathan; Arias, Ángel; Caron, PabloLos tubos Pitot son dispositivos que permiten obtener la velocidad de un fluido a partir de la medición de la presión total y estática. Existen numerosas recomendaciones en la bibliografía para su diseño y construcción, las cuales pueden ser probadas a bajo costo mediante la técnica de manufactura aditiva por estereolitografía (SLA, por sus siglas en inglés). En el presente trabajo se realizó el diseño y fabricación de dos tubos Pitot, uno recto y uno curvo, los cuales fueron ensayados en el túnel de calibración de sondas perteneciente al Grupo de Mecánica de Fluidos. De los resultados analizados se desprenden los límites operativos de los mismos en lo que concierne al ángulo de orientación versus la línea de corriente normal y la sensibilidad de éstos. Además, quedó demostrado que la tecnología de manufactura aditiva es una opción válida para la fabricación ad hoc de tubos Pitot para aplicaciones específicas.Item Estudio de medios porosos con OpenFOAM: Implementación del modelo Darcy-Brinkman(2025) Alderete Wells, José Ignacio; Imbrioscia, Gerardo Martín; Caron, Pablo AlfredoLos electrodos son componentes clave en el funcionamiento de una batería de flujo de vanadio (VRFB), dado que son los encargados de promover la reacción de reducción y transferencia eléctrica. Comúnmente se utilizan fieltros de carbono, generalmente modelados con modelos porosos. El correcto modelado de su fluidodinámica es esencial para la estimación del comportamiento electroquímico del sistema. Dentro de los modelos utilizados en la bibliografía, se encuentran los de Darcy-Forchheimer y Darcy-Brinkman, siendo este último el más utilizado en el modelado de las VRFB. El presente trabajo aborda el estado del arte en lo que refiere a la incorporación de los mencionados modelos en el software de código abierto OpenFOAM. Se realizó un estudio de verificación de un código de Darcy-Brinkman desarrollado previamente en la Universidad de Chalmers en OpenFOAM, el cual, comparado con una solución analítica de Darcy-Brinkman en flujo de Poiseuille, da resultados erróneos. A continuación, y basados en la documentación del software licenciado COMSOL®, se implementó el código especifico de las ecuaciones de Darcy-Brinkman en OpenFOAM, logrando verificar los resultados. Este desarrollo permitirá llevar a cabo análisis detallados de las placas de circulación de electrolito y el efecto del medio poroso en la fluidodinámica interna de la batería. El presente trabajo se enmarca en mi tesis de maestría, aún en desarrollo, en el posgrado de Métodos Numéricos y Mecánica Computacional, mención Mecánica de los Fluidos, dictada por la UTN Facultad Regional Delta.Item Comparación de Vitis - AI y FINN para implementar redes neuronales convolucionales en FPGA(Martín German Gonzalez, 2024) Urbano Pintos, Nicolás; Lacomi, Héctor Alberto; Lavorato, Mario BlasLas redes neuronales convolucionales (CNN) son esenciales para la clasificación y detección de imágenes, y su implementación en sistemas embebidos resulta cada vez más atractiva debido a su tamaño compacto y bajo consumo energético. Los FPGA (Field-Programmable Gate Arrays) han surgido como una opción prometedora, gracias a su baja latencia y alta eficiencia energética. Vitis AI y FINN son dos entornos de desarrollo que automatizan la implementación de CNN en FPGA. Vitis AI utiliza una unidad de procesamiento de aprendizaje profundo (DPU) y aceleradores de memoria, mientras que FINN se basa en una arquitectura de transmisión de datos (streaming) y ajusta la paralelización. Ambos entornos implementan técnicas de cuantización de parámetros para reducir el uso de memoria. Este trabajo extiende comparaciones previas al evaluar ambos entornos mediante la implementación de cuatro modelos con diferentes cantidades de capas en la plataforma FPGA Kria KV260 de Xilinx. Se describe en detalle el proceso completo, desde el entrenamiento hasta la evaluaci´on en FPGA, incluyendo la cuantización y la implementación en hardware. Los resultados muestran que FINN proporciona menor latencia, mayor rendimiento y mejor eficiencia energética que Vitis AI. No obstante, Vitis AI destaca por su simplicidad en el entrenamiento de modelos y facilidad de implementación en FPGA. El hallazgo principal del estudio es que, al aumentar la complejidad de los modelos con más capas, las diferencias de rendimiento y eficiencia energética entre FINN y Vitis AI se reducen notablemente.Item B- VGG16: Red Neuronal de Convolución cuantizada binariamente para la clasificación de imágenes(Martín German Gonzalez, 2022) Urbano Pintos, Nicolás; Lacomi, Héctor Alberto; Lavorato, Mario BlasEn este trabajo se entrena y evalúa una red neuronal de convolución cuantizada de forma binaria para la clasificación de imágenes. Las redes neuronales binarizadas reducen la cantidad de memoria, y es posible implementarlas con menor hardware que las redes que utilizan variables de valor real (Floating Point 32 bits). Este tipo de redes se pueden implementar en sistemas embebidos, como FPGA. Se realizó una cuantización consciente del entrenamiento, de modo de poder compensar los errores provocados por la perdida de precisión de los parámetros. El modelo obtuvo una precisión de evaluación de un 88% con el conjunto de evaluación de CIFAR-10.Item Quantitativo Evaluation of Wind Erosion in Extreme Wind Scenarios. Case Study: Mendoza, Argentina(Hitesh Patel, 2025) DEMATTE, Rodolfo; CARON, Pablo; HUESPE, JosefinaWind has a significant influence on agricultural ecosystems, contributing to both beneficial processes, such as pollination and seed dispersal, and adverse effects, including physical damage to crops, desiccation, disease propagation, and wind erosion with soil nutrient loss. In the province of Mendoza, in western Argentina, vineyards are grown on sandy loam soils in a predominantly arid climate. These conditions, combined with the presence of intense winds such as the "Zonda wind"—a warm, dry current descending from the Andes Mountains—generate a high susceptibility to wind erosion. This phenomenon represents a significant challenge for soil conservation and the sustainability of local viticultural production. This study quantified wind erosion in Mendoza vineyards using two complementary approaches: laboratory-scale experimental tests in a wind tunnel, in contrast with empirical estimations using the USDA Wind Erosion Equation (WEQ). According to the annual estimation of the Wind Erosion Equation (WEQ), soil loss was 195 t/ha·year. In contrast, wind tunnel tests at 12.5 m/s (without forest barriers) recorded 504 t/ha·year, which is 2.58 times the WEQ estimate (+158%). The latter is equivalent to an instantaneous rate of 3.6 kg/m²·h, calculated for a frequency of 14 hours per year of extreme wind. The difference indicates that empirical models, such as the WEQ, tend to underestimate erosion during critical events, whereas tunnel tests enable the evaluation of the actual magnitude of soil loss. In this context, the high vulnerability of Mendoza vineyards to wind erosion is highlighted, and the need to implement mitigation strategies that contribute to soil conservation and the sustainability of viticultural production is reinforced.Item Simulador de vuelo de ingeniería como herramienta educativa(2024) GODOY, Gerardo; MONSERRAT, Daniel; SPOSATO, Nicolás; ALVAREZ, AlexisEn este trabajo se expone la utilización como herramienta educativa del simulador de vuelo para ingeniería instalado en el Laboratorio de Simulación y Control de Vuelo de la UTN - FRH, construido por el Grupo de Simulación Dinámica del Vuelo, con el objeto de ser utilizado como un simulador de desarrollo para proyectos de diseño de aeronaves. El referido simulador es el equipo principal del laboratorio y se emplea como elemento para realizar ensayos en vuelo simulados para demostrar en la práctica los fenómenos aerodinámicos, de estabilidadItem Tareas ETL más Simples con Pandas : Funciones Útiles Aplicadas sobre Datos Públicos(RAIA, 2024) Kamlofsky, Jorge; Manzano, Fernando; Lopez Yse, DiegoLa Inteligencia Artificial (IA según sus iniciales) es sin duda, una de las tecnologías más disruptiva en la actualidad. Así como también Python, es el lenguaje de programación más usado para desarrollos de modelos de IA, basado en el análisis de conjuntos de datos. La analítica de datos en Python inicio un crecimiento vertiginoso a partir del desarrollo de la librería Pandas, que otorga funcionalidades de simple implementación y gran utilidad para el procesamiento de datos crudos, siendo esta, quizás, la tarea más laboriosa en el proceso de elaboración de modelos. En este trabajo, se presentan las principales funcionalidades de Pandas aplicadas sobre datos públicos con ejemplos de código aplicados.Item Diseño Conceptual de un Sistema MagLev a pequeña escala(CAEDI 2024 - CADI, 2024) Barone, Marcelo; Nagle, GustavoLa necesidad de incrementar la capacidad del transporte, en particular mejorar la eficiencia energética y su impacto en el medio ambiente global, ha promovido hacer avances en la tecnología MagLev. La misma, se propone como una alternativa sostenible y más limpia. Dado que es un sistema electrificado, lo hace compatible con el uso de recursos energéticos renovables, aportando sustentabilidad al sistema. Como nuevo tipo de tecnología de transporte, los trenes MagLev han mostrado algunas ventajas adicionales a saber: bajo nivel de ruido, buena capacidad en pendientes, pequeños radios de giro, entro otras, lo que los hace adecuados para uso urbano de transporte tanto en velocidades medias como altas. El tren de levitación magnética utiliza fuerzas producidas por campos magnéticos para suspender, guiar e impulsar el vehículo sobre la vía. En este trabajo, se propone un diseño conceptual de un sistema MagLev en una pequeña escala para utilización experimental, en dicho diseño, la levitación se consigue creando un campo magnético entre el tren y la pista usando imanes montados en la parte superior de la pista y en la parte inferior del vehículo. Finalmente, se propone una configuración novedosa con un sistema de suspensión híbrido, que combina bobinas electromagnéticas con imanes permanentes, para aumentar la fuerza de suspensión, colaborando con el rendimiento y la disminución de pérdidas de potencia. El presente trabajo se propone como puntapié para dar inicio al desarrollo de la tecnología MagLev en nuestro país.Item Interferencias Eléctricas en los Sistemas de Señalamiento Ferroviario(CAEDI, 2024) De Ceglia, Pablo Ezequiel; Villella, Daniel Francisco; Olivera Tejera, Carla; Barone, Marcelo Lucas; De Villaflor , AlejandroLa necesidad de modernizar el sistema de transporte ferroviario con tecnologías que permitan el uso de energías renovables que cumplan con el objetivo de transportar personas y cargas en forma segura y eficiente, motiva el estudio de distintas soluciones. Como es sabido, los ferrocarriles electrificados son un medio de transporte que se adapta a las condiciones de las grandes ciudades y aportan sustentabilidad energética y ambiental. En los sistemas ferroviarios, la seguridad de las instalaciones como de pasajeros, presenta los mayores desafíos para los operadores. Es fundamental disponer de un sistema de señalamiento ferroviario que cumpla con estas condiciones. En muchos casos los entornos ferroviarios, cuyas condiciones de mantenimiento no son las adecuadas, muestran deterioro del material que hacen que las prestaciones de seguridad de los sistemas de señalamiento se vean disminuidas. Una consecuencia muy repeda es la fuga de corrientes de tracción interfiriendo con los sistemas de señalamiento a través de las traviesas causando falsas ocupaciones de circuitos de vía, afectando gravemente la seguridad del sistema. En este trabajo se detallan y caracterizan los parámetros eléctricos más relevantes de los circuitos de tracción y señalamiento que determinan las condiciones de funcionamiento de los mismos. Además, se presentan los cálculos de los sistemas y equipos con las propiedades electromagnéticas que deben cumplir los mismos para ayudar a la normalización y el correcto funcionamiento de las instalaciones. Este trabajo se presenta como una guía a ser considerada en la etapa de diseño de los sistemas de señalamiento ferroviario.
