FRRo - Producción en investigación, desarrollo e innovación ( I+D+I)
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Item 5G hacia el futuro digital(2022-11-03) Dolan, Guillermo Patricio; Fabbri, Lucía M.Con la llegada de la pandemia del COVID-19 en el año 2020 se incrementaron las conexiones ya sea por teletrabajo, streaming, educación online, compras online, redes sociales, entretenimiento, llevando todo esto a una sobrecarga en el mundo digital. A consecuencia se generaron diferentes necesidades de los usuarios, en particular la de mejorar la conectividad de los dispositivos y por el otro el aumento de los delitos informáticos aprovechando la exposición de los mismos. el presente trabajo se ha realizado con el propósito de analizar la tecnología de red móvil 5G, los beneficios de la misma y las consecuencias de la (in) seguridad a la que está expuesta y analizar los posibles primeros pasos para su inclusión dentro de los mecanismos de inteligencia de amenazas de las compañías.Item A NGCC power plant with a CO2 post-combustion capture option : optimal economics for different generation/capture goals(Elsevier, 2013-11-13) Mores, Patricia Liliana; Godoy, Ezequiel; Mussati, Sergio Fabián; Scenna, Nicolás JoséFossil fuel power plants are one of the major sources of electricity generation, although invariably release greenhouse gases. Due to international treaties and countries regulations, CO2emissions reduction is increasingly becoming key in the generators’ economics. NGCC power plants constitute a widely used generation technology, from which CO2capture through a post-combustion and MEA absorption option constitutes a technological challenge due to the low concentration of pollutants in the flue gas and the high energy requirements of the sequestration process. In the present work, a rigorous optimization model is developed to address the design and operation of power plants coupled to capture systems. The equations-oriented modeling strategy here utilized can address greenfield designs in which design and operating variables are simultaneously optimized, in order to ensure that the system will be able to meet process requirements at minimum cost. Then, an analysis of the electricity cost, CO2avoidancecost, energy penalties, as well as the optimal values of decision variables is thoroughly pursued. Different economic tradeoffs are comprised at the optimal solutions for the joint project, as given by the different discrete and continuous decisions that the designer needs to weight in order to achieve the desired generation and capture goals, including the number of parallel capture trains, the inherent efficiency of each recovery unit, and the overall emissions reduction rate. In this context, the joint optimization of the NGCC power plant with the amine-based capture option results in a novel configuration where 731 MW are optimally generated for supplying both the external demand and the capture plant energy requirements, and achieving an overall CO2emissions reduction rate of 82.1% by means of a three capture trains arrangement, where 13.4% of the flue gas stream is bypassed and 94.8% of the CO2gets recovered at each unit. This new generation/capture project features optimal values of its economic performance indicators, with an avoidance cost of 81.7 US$ per tonne of CO2 captured, which can Ministerio de Educación y Deportes Universidad Tecnológica Nacional Facultad Regional Rosario Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Rosario Zeballos 1341, Rosario, Santa Fe, Argentina only be secured by simultaneously optimizing the design and operating variables of both systems on a start-of-the-art optimization algorithm.Item A risk– based design of ammonia refrigeration systems in food manufacturing plants.(2019-01) Biscotti, Paola Silvina; Reinheimer, María Agustina; Scenna, Nicolás JoséThis paper presents a risk-based design procedure of ammonia based refrigeration processes taking into account the allocation of the manufacturing plant and the surrounding environment vulnerability at early stages of process design. In addition, the proposed design framework allows the integration of a process simulator with vulnerability assessment packages. As a case study, the design of the refrigeration system for a surimi manufacturing plant is presented.Item A strategy for the economic optimization of combined cycle gas turbine power plants by taking advantage of useful thermodynamic relationships(Elsevier, 2010-11-01) Godoy, Ezequiel; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás JoséOptimal combined cycle gas turbine power plants characterized by minimum specific annual cost values are here determined for wide ranges of market conditions as given by the relative weights of capital investment and operative costs, by means of a nonlinear mathematical programming model. On the other hand, as the technical optimization allows identifying trends in the system behavior and unveiling optimization opportunities, selected functional relationships are obtained as the thermodynamic optimal values of the decision variables are systematically linked to the ratio between the total heat transfer area and the net power production (here named as specific transfer area). A strategy for simplifying the resolution of the rigorous economic optimization problem of power plants is proposed based on the economic optima distinctive characteristics which describe the behavior of the decision variables of the power plant on its optima. Such approach results in a novel mathematical formulation shaped as a system of nonlinear equations and additional constraints that is able to easily provide accurate estimations of the optimal values of the power plant design and operative variables.Item Actas del Congreso de Ingeniería de Procesos y Productos 2016(Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Rosario. Secretaría de Ciencia y Tecnología, 2016-03-30) Benz, Sonia JudithActas del Congreso de Ingeniería de Procesos y Productos 2016, realizadas en la Facultad Regional Rosario de la UTN, los días 30 y 31 de marzo y 1 de abril de 2016Item Agregado de valor a expeller de soja.(2019-12) Godoy, Ezequiel; Llopart, Emilce; Morselini, Santiago; Mijoevich, Ayelén; Romero, María del Pilar; Aimaretti, Nora; Reinheimer, María AgustinaEl presente trabajo se enfoca en la extracción acuosa de proteínas a partir de expeller de soja y su posterior precipitación, así como en el análisis de los efluentes sólidos resultantes de este proceso a fines de evaluar su potencial valorización considerando principalmente el contenido de fibra dietaria. Para esto, se evaluaron y caracterizaron muestras de expeller provistas por PyMES de la región, que fueron sometidas al proceso de recuperación de proteínas y fibras bajo un amplio rango de condiciones operativas. Los resultados obtenidos fueron sometidos a análisis de varianza, y permiten detectar potenciales alternativas de procesamiento para la generación de productos de mayor valor agregado.Item An optimization model for evaluating the economic impact of availability and maintenance notions during the synthesis and design of a power plant(Elsevier, 2017-01-27) Godoy, Ezequiel; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás JoséIn this paper, we introduce an optimization strategy in order to comprehensively quantify the impact of availability and maintenance notions during the early stages of synthesis and design of a new natural gas combined cycle power plant. A detailed state-space approach is thoroughly discussed, where influence of maintenance funds on each component’s repair rate is directly assessed. In this context, analysis of the reliability characteristics of the system is centered at two designer-adopted parameters, which largely influence the obtained results: the number of components which may fail independently at the same time, and the number of simultaneous failure/repair events. Then, optimal solutions are evaluated as the availability-related parameters and the amount of resources assigned for maintenance actions are varied across a wide range of feasible values, which enable obtaining more accurate and detailed estimations of the expected economic performance for the project when compared with traditional economic evaluation approaches.Item Análisis de factores críticos que influyen en las consecuencias ocasionadas por explosiones de polvo.(2021-08) Kraft, Romina Alejandra; Mores, Patricia Liliana; Scenna, Nicolás JoséEl almacenamiento y procesamiento de sólidos a granel en operaciones tales como molienda, secado, tamizado y transporte, conllevan a la generación de polvo y si éste es combustible (más del 70% de los casos) existe un riesgo de explosión asociado. Para reducir sus efectos, se presentan diversas medidas de mitigación, destacándose los paneles de venteo, cuya finalidad es aliviar la presión en el interior del recipiente para evitar su colapso. Al momento de la ruptura del panel, se libera materia y energía contenida, pudiéndose generar por la suspensión de polvo circundante una explosión secundaria. En este trabajo se analiza la influencia del índice de deflagración del polvo, área de venteo, ubicación de la ignición y distancia, sobre el campo de sobrepresión. En trabajos futuros se pretende, a partir de este análisis, proponer una correlación general que permita predecir la onda expansiva desarrollada por estas explosiones secundarias.Item Análisis de la etapa de secado de descartes de zanahoria en vista a diseñar un proceso integral de revalorización.(2023) Bergia, Betiana; Reinheimer, María Agustina; Godoy, Ezequiel; Amaretti, NoraExposición de video: Cerca de 600 millones de toneladas de frutas y hortalizas se desperdician cada año a nivel mundial. La zanahoria es un cultivo de importancia comercial en Argentina. Entre 50 y 200 t son descartadas diariamente en el periodo de cosecha debido a la presencia de malformaciones. Para este cultivo estacional, el uso de técnicas de secado colabora con reducir las pérdidas poscosecha y proporciona además facilidad en el almacenamiento, transporte y disponibilidad del producto durante todo el año. El objetivo de este trabajo fue estudiar el secado de zanahoria a diferentes temperaturas a los fines de determinar las condiciones que permiten obtener un producto final con adecuada humedad, color y actividad acuosa (aw), para su revalorización y procesamiento. Para ello, las zanahorias se lavaron, pelaron y cortaron en rodajas. Se empleó un secadero batch de bandejas escala planta piloto. Las condiciones de secado fueron: i) temperatura de secado: 50, 60 y 70 °C; ii) espesor de rodajas: 1 mm; iii) tiempo de secado: hasta peso constante. Se confeccionó una curva de secado para cada condición ensayada. Se determinó el contenido de humedad, aw y color del producto obtenido. Los resultados mostraron que no hubo diferencia significativa en los parámetros de color entre las zanahorias secadas a las diferentes temperaturas (p>0.05). En cuanto al tiempo de secado se vio que a menor temperatura el tiempo requerido fue mayor (50 °C: 280 min, 60 °C: 220 min y 70 °C: 180 min), con diferencias significativas (p˂0.05) El contenido de humedad y aw de la zanahoria seca a 50 °C, 60 °C y 70 °C fue de 6.88 % y 0.30; 3.95% y 0.30; 4.75 % y 0.33, respectivamente. Si bien a 60 °C se obtuvieron los menores valores, no hubo diferencia significativa (p>0.05) entre la temperatura de 60 y 70 °C, pero sí para 60 y 50 °C (humedad: p=0.04 y aw: p=0.03). Se concluyó que la temperatura de secado más eficiente es la de 60 °C, ya que permite obtener un producto final con menor humedad y aw, a un tiempo relativamente moderado.Item Análisis de la molienda de expeller de soja evaluando la performance de diferentes tipos de molinos.(2017) D’Emanuele Ares, Carolina; Accoroni, Cecilia; Ferigutti, Leonardo; Godoy, Ezequiel; Reinheimer, María AgustinaEl objetivo del presente trabajo es analizar la performance del proceso de molienda y tamizado de expeller de soja, subproducto de la extracción de aceite por el método de extrusado-prensado, para su posterior utilización en la obtención de productos proteicos. La molienda se realiza con tres molinos diferentes: de bolas (impacto), de rodillos (cizalla y compresión) y de cuchillas (cizalla), bajo diferentes condiciones de operación. El análisis de tamizado se realiza utilizando la serie de tamices ASTM Nº 5, 6, 10, 12, 25, 30 y ciego. Los productos obtenidos se clasifican en finos, medios, y gruesos, analizándose así los rendimientos de cada fracción en cada molino. Al ser la fracción de interés la correspondiente a las partículas de tamaño medio, se concluye que los molinos de cuchillas y de rodillos son mas adecuados debido a que se alcanzan rendimientos superiores al 55% cuando se los opera con una sola pasada. Asimismo, se calculan y reportan las energías especıficas desarrolladas en las moliendas con la Ley de Bond para exponer una comparativa.Item Antecedentes para establecer estrategias para el desarrollo del mercado de miel en Argentina.(2022) Pozzo, Lucrecia; Díaz, Pilar; Ciappini, María CristinaArgentina es uno de los principales productores de miel del mundo. Sin embargo, el consumo interno de este producto es reducido. Para generar una estrategia adecuada para comercializar miel en nuestro país, es importante abarcar las necesidades, preferencias y expectativas del consumidor. Con ese objetivo, se indagó acera de la opinión de los consumidores para comprender las perspectivas del mercado interno de miel en Argentina. Se realizó una encuesta de la que participaron voluntariamente 620 personas entre 18 y 64 años.Item Aplicación del enfoque de ingeniería de reacción (REA) para modelar el secado de orujos por convección.(2021-10) Bonfigli, Mónica Beatriz; Arias, Ana Marisa; Mores, Patricia Liliana; Benz, Sonia Judith; Scenna, Nicolás José; Masciarelli, RoqueLa bioeconomía es una alternativa para afrontar la demanda de alimentos y energía para una población en crecimiento y además mitigar los impactos adversos sobre el medio ambiente y los recursos naturales que originan su producción. Incluye el aprovechamiento de desechos de procesos industriales para la generación de bioproductos con valor agregado, como los que pueden obtenerse a partir de orujo de uva. En los procesos de obtención, la operación de secado es fundamental y un buen modelo es importante para el diseño del secadero y la evaluación de su rendimiento. El objetivo de este trabajo es utilizar el enfoque de ingeniería de reacción (REA), una técnica simple pero precisa, para modelar el secado de orujos por convección. La curva de energía de activación normalizada, obtenida a partir de una experiencia a 100 °C se utilizó para predecir la cinética de secado y los perfiles de temperatura a 60 °C. El REA demostró capturar adecuadamente la física del proceso. El coeficiente de determinación (R2) se determinó en 0,996 y 0,997 (en promedio) para predecir la temperatura y el contenido de humedad, respectivamente. La principal ventaja es que se requiere una única experiencia minuciosa para generar la curva de energía de activación normalizada y luego utilizarla para predecir otros contenidos de humedad y perfiles de temperatura del material. Este modelo puede utilizarse para proyectar la operación en otras condiciones e implementarse fácilmente para diseñar nuevas instalaciones de secado u optimizar las existentes.Item Aprendizaje centrado en el estudiante de ingeniería en un contexto de educación basada en competencias : experiencias y propuestas en la Facultad Regional Rosario de la UTN(Secretaría Académica, Facultad Regional Rosario, Universidad Tecnológica Nacional978, 2020-09-01) Muiños, Antonio;La presente publicación tiene como objetivo difundir y visibilizar los avances realizados por los docentes de la FRRo de la UTN en la implementación de metodologías activas de aprendizaje centrado en el estudiante de ingeniería en un contexto de educación basada en competencias, a la vez que compartir y estimular la adopción de estas nuevas estrategias educativas entre los integrantes de nuestra comunidad educativaItem Aprendizaje interdisciplinar en red entre estudiantes de ingeniería de universidades argentinas.(2021-07) Godoy, Ezequiel; Fernández, Carina; Méndez, Claudia M.; Romero, Mara C.; Villegas, Noelia K.La implementación de una educación universitaria basada en competencias resalta la necesidad de implementar estrategias de enseñanza y aprendizaje innovadoras que promuevan la formación articulada e interdisciplinaria de los conocimientos, habilidades y actitudes de los estudiantes. En base a ello, en esta ponencia se describe una estrategia de aprendizaje colaborativo en red entre estudiantes universitarios de carreras de ingeniería, para el desarrollo de las habilidades de resolución de problemas, trabajo en equipo y comunicación efectiva. A los efectos, se propone el aprendizaje basado en problemas como eje de la estrategia, incluyendo su contextualización y forma de implementación, detallándose los recursos necesarios y los instrumentos de evaluación a utilizar. Asimismo, se detallan dos casos de estudio en que se propone implementar esta propuesta, la que involucra a carreras de ingeniería dictadas en cuatro universidades argentinas, esperando de este modo que esta propuesta de aprendizaje colaborativo provea un encuadre para experiencias educativas interdisciplinares similares, orientadas al desarrollo de las competencias que los estudiantes universitarios necesitarán en su futura vida profesional.Item BLEVE : estimación de distancias seguras basándose en variables de diseño.(2022-03-11) Kraft, Romina Alejandra; Mores, Patricia Liliana; Scenna, Nicolás JoséEntre los eventos accidentales más peligrosos se encuentran las explosiones BLEVE. Las graves consecuencias ocasionadas por la onda expansiva generada hacen indispensable su análisis. Los modelos matemáticos disponibles son complejos en cuanto a la cantidad de datos y esfuerzo computacional requeridos para su resolución. En este trabajo, se presenta un modelo simple y directo para la estimación de distancias seguras entre una fuente de explosión y un receptor caracterizado por el nivel de vulnerabilidad. La obtención del mismo se lleva a cabo mediante la selección de variables de diseño convenientes y el análisis de su influencia en los resultados brindados por un modelo matemático con fundamento teórico (modelo base), la formulación de una única expresión matemática con parámetros a determinar (modelo simple) y la resolución de un problema de optimización en el que se maximiza el R2 que resulta de la comparación entre ambos modelos. Finalmente, se demuestra una muy buena performance del modelo propuesto, permitiendo la obtención confiable de distancias seguras desde las primeras etapas del diseño.Item BLEVE: safety distances estimation by simple models based on the Jakob number.(2023-07-03) Kraft, Romina Alejandra; Mores, Patricia L.; Orellano, Santiago; Scenna, Nicolás JoséOne of the most important points in the design of inherently safe processes is to estimate reliable distances among process units at preliminary stages of the plant project to minimize losses and damages caused by the potential occurrence of technological accidents. Therefore, in this paper the achievement of simple, general, dimensionless and reliable equations (Simple Dimensionless Models SDMs) for the direct estimation of safety distances considering the occurrence of BLEVE (Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion) event, is proposed. The developed models directly relate safety distances with critical design/operation variables (involved substance, vessel volume, target vulnerability and explosion temperature), which are easily accessible at early stages of the plant project. SDMs are achieved by analysing the influence of these simple variables on the safety distances, which are estimated using a selected rigorous model (Reference Model RfM). This task is simplified by the incorporation of the Jakob Number as an input variable, allowing to obtain dimensionless models and simultaneously an adequate representation of the explosion conditions and the involved substances. As result, the achieved SDMs demonstrate a particularly good fit with respect to the RfM estimations and, at the same time, reliability and versatility. As it is shown in the analysed study cases (involving critical decision variables for the process design and the system safety), the SDMs prove to be also accurate, general, and easily incorporable into more complex optimization problems (QRA analysis, design of emergency plans, safety distance estimation to minimize the probability of domino effects, optimal layout designs, among others).Item Comparison between conventional and ultrasoundassisted techniques for extraction of anthocyanins from grape pomace. Experimental results and mathematical modeling(Elsevier, 2017-03-16) Bonfigli, Mónica Beatriz; Godoy, Ezequiel; Reinheimer, María Agustina; Scenna, Nicolás JoséConventional and ultrasound assisted extraction of anthocyanins from grape pomace are here analyzed and compared. Mathematical modeling is used firstly to represent the extraction process and determine the associated mass transport parameters, and afterwards, to obtain useful predictions on how the system behaves under different operating conditions. The mathematical model here developed is based on first-principles, in order to more accurately describe the underlying phenomena that govern the extraction process behavior. Extraction of anthocyanins from grape pomace is performed using a hydro alcoholic solution as solvent, and experimental runs at different temperatures were carried out for both conventional and ultrasound-assisted techniques. A good agreement between experimental and computed extraction yields was achieved as the reported statistical parameters indicate. Obtained results highlight the performance differences between both processes, and pinpoint which variables impact the most in the extraction yield.Item Computational engineering: mathematical models in heat flow dynamics study.(WSEAS, 2022) Gago, Eduardo Alberto; D’Alessandro, Lucas Iván; Zurbriggen, Marcelo M.According to the latest educational innovation trends in engineering, new teaching paradigms emerge to achieve higher development in intellectual capacities, acquisition of skills, substitution of outdated techniques for more efficient and fast means, and a better integration of knowledge in the teaching and learning processes. In line with these paradigms, we have set up new pedagogic methodologies together with computer resources to work with the development of functions with a complex variable and Laplace transform from a multidisciplinary view in the subject Advanced Calculus of the Mechanical Engineering Programme. The didactic proposal presented is about systems related with heat transfer in a fluid where the concepts used in the models are approached analytically and graphically making the curricular content meaningful and facilitating the interpretation and conceptualization of the theory.Item Computational mathematics in engineering careers: study of electrical circuits from the perspective of interdisciplinary teaching.(WSEAS, 2023) Gago, Eduardo Alberto; D’Alessandro, Lucas Iván; Szekieta, Paola AndreaThe new challenges of the educational engineering framework pretend to encourage the interdepartmental integration and interaction between basic sciences and the module of applied technology subjects. This paper presents a learning approach of interdisciplinary learning in the teaching of trigonometric functions, with special emphasis on the sinusoidal function, showing how the transformation of this function is related to fundamental concepts in the training of electrical energy engineers. The product of trigonometric functions makes it possible to analyze the instantaneous power of passive linear electric circuits and highlight the importance of studying the phase angle between voltage and current associated with the inductive or capacitive nature of the circuit. The development of the contents in the class contemplates the interdisciplinary and integrative aspect that must be implemented from the basic cycle as a bridge towards the applications of mathematics, articulating the problems of Engineering and the use of technologies in teaching.Item Computational simulation: multidisciplinary teaching of dynamic models from the linear algebra perspective(WSEAS, 2022-07-03) Gago , Eduardo Alberto; Brstilo, Caren Loreley; De Brito, NicolásThe technological development has stablish a new learning perspective in the Linear Algebra Concepts. In progress is being made in multidisciplinary teaching in engineering careers, since the proposal is that students learn Math taking into account the benefits provided from the new technologies that analyse different aspects of an engineering system. In this paper are presented a classroom experience in the Computer and Multidisciplinary Laboratory of Basic Sciences where a fluid flow system is modelled when we want to deal with the Eigenvalues and Eigenvectors topic, content that belongs to Algebra and Analytic Geometrical program. The possibilities that the computational systems offers have unchained a reformulation of methodological focus of educative programs, since they propose to intensify learning through the acquisition of skills by students. The developed experience proposes a learning methodology that guarantees an academic knowledge according to the new developments, and assert that Engineering students approach new mathematical subjects trough adequate applications.