Ingeniería Agrícola y Biosistemas Volumen 10, número 1, Enero-Junio 2018 English version
ISSN electrónico: 2007-4026
ISSN impreso: 2007-3925

 

 

Ingeniería Agrícola y Biosistemas
Volumen 10, número 1,Enero-Junio 2018
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Determination of shear velocity in a mild-sloping open channel flow Artículo científico

Determinación de la velocidad de corte en un flujo de canal abierto de baja pendiente

Ángel Mendoza-González; Ariosto Aguilar-Chávez

Doi:dx.doi.org/10.5154/r.inagbi.2017.01.002

Fecha de publicación en línea: 2018-02-13 / pág. 03-12

  • Objetivo: Presentar una metodología que permita determinar en forma experimental la velocidad de corte, considerando la ley logarítmica como modelo de distribución de velocidad en la región exterior de flujo turbulento.
    Metodología: El estudio experimental se realizó en un canal de pendiente variable de sección rectangular, 0.245 m de base y 5 m de longitud. La velocidad del flujo se midió con un acoustic Doppler velocimeter (ADV), y la zona de medición fue de 12 mm. La velocidad de corte se determinó mediante la ecuación de la velocidad instantánea (ui,j).
    Resultados: El modelo de la ley logarítmica tuvo un buen ajuste estadístico con la velocidad de corte estimada a partir de los datos experimentales.
    Limitaciones del estudio: Las pruebas experimentales se desarrollaron únicamente en régimen subcrítico con bajas relaciones de aspecto. Además, en todas las pruebas, la medición de las velocidades instantáneas se llevó a cabo solo en un perfil de 12 mm, lo más cercano posible a la pared.
    Originalidad: El modelo para calcular la velocidad de corte se presente explícitamente, y el enfoque estadístico empleado sustenta el uso de la mediana como estimador de la velocidad de corte.
    Conclusiones: La metodología presentada muestra baja incertidumbre en la estimación de la velocidad de corte. La prueba de Anderson-Darling permitió demostrar que los resultados no siguen una distribución normal, por lo que la mediana es el parámetro estadístico para definir el valor de la velocidad de corte.

Classical thermodynamic-based models for predicting physical properties of a biodiesel fuel Artículo científico

Modelos basados en termodinámica clásica para predecir las propiedades de biodiésel

José E. Benavides-Fajardo; Mauricio Romero-Bastida; Felipe A. Perdomo; Ma. Del Carmen Núñez-Santiago

Doi:dx.doi.org/10.5154/r.inagbi.2017.10.014

Fecha de publicación en línea: 2018-06-27 / pág. 13-32

  • Objetivo: Obtener un modelo basado en la ecuación de estado clásica de Peng-Robinson (EEC- PR) para evaluar las expresiones termodinámicas iniciales (propiedades de primera y segunda derivadas) en biodiésel.
    Metodología: Se presentó una dependencia de temperatura modificada para la transformación del volumen de la ecuación cúbica de estado de Peng-Robinson, esto con el fin de predecir las propiedades termofísicas del biodiesel. El combustible estudiado está compuesto por cinco ésteres metílicos de ácidos grasos (palmitato, estereato, oleato, linoleato y linolenato de metilo), que son los constituyentes primarios del biodiesel.
    Resultados: Los resultados mostraron que el enfoque presentado en este trabajo puede mejorar la predicción de las propiedades de segundo orden (el módulo de compresibilidad isentrópica, las capacidades caloríficas y la velocidad del sonido) si se mantiene la precisión de las propiedades primarias (presión de vapor y densidad del líquido).
    Limitaciones del estudio: El biodiesel es altamente corrosivo, por lo que se emplea en mezclas con otros carburantes como las gasolinas; sin embargo, el modelo sólo es aplicable en las propiedades de biodiesel y no en mezclas.
    Originalidad: Se utilizan dos conceptos en la ecuación de Peng-Robinson: la función α(T) y la transformación del volumen. El segundo concepto se implementó porque las propiedades termodinámicas de segundo orden necesitan densidades y derivadas precisas respecto del volumen total. Adicionalmente, la función α(T) se seleccionó a través de una búsqueda sistemática entre una amplia gama de correlaciones reportadas.
    Conclusiones: El modelo termodinámico propuesto puede predecir, con sólo pocos datos experimentales, propiedades que tienen impacto en la representación de eventos de aspersión, atomización y combustión en motores diésel.

Kinematic wave hydrologic model of the Turbio River basin, Guanajuato, Mexico Artículo científico

Modelo hidrológico de onda cinemática de la cuenca del río Turbio, Guanajuato, México

Gregorio Vargas-Castañeda; Laura A. Ibáñez-Castillo; Ramón Arteaga-Ramírez; Gustavo Arévalo-Galarza

Doi:dx.doi.org/10.5154/r.inagbi.2017.07.012

Fecha de publicación en línea: 2018-06-27 / pág. 33-47

  • Objetivo: Aplicar la metodología del HEC-HMS, basada en la teoría de onda cinemática, en la cuenca del río Turbio para incrementar la precisión del modelo en la predicción de escurrimientos debidos a tormentas.
    Metodología: Se realizaron los cálculos de 1) lámina precipitada a lámina escurrida, a través del método de número de curva de escurrimiento del Servicio de Conservación de Suelos (SCS), 2) lámina escurrida a hidrograma, con los métodos de hidrograma unitario del SCS y de onda cinemática (OC), 3) tránsito de avenidas a cauces, mediante los métodos de Muskingum y OC, y 4) tránsito de avenidas a presas mediante el balance de masas. Todos los pasos de cálculos se ejecutaron con el programa HECHMS. Se realizaron combinaciones y comparaciones de los métodos 2 y 3, mientras que el 1 y 4 se mantuvieron constantes.
    Resultados: El modelo hidrológico que presentó el índice de eficiencia de Nash-Sutcliffe (NSE) más alto fue la combinación OC-Muskingum, en donde la lámina escurrida se convierte en hidrograma a través de la OC y el tránsito de avenidas en cauces se efectúa con Muskingum, y el valor más bajo lo mostró la combinación OC-OC.
    Limitaciones del estudio: Los modelos se calibraron solamente para un evento; esto debido a la disponibilidad simultánea de lluvia y caudales sub-horarios. Esta limitación implica que esfuerzos posteriores deberán concentrarse en validar el modelo de onda cinemática.
    Originalidad: El modelo hidrológico aquí presentado es por eventos, y pudiera ser implementado en un sistema de alerta temprana de inundaciones.
    Conclusiones: De acuerdo con el NSE, los tres métodos resultaron satisfactorios; sin embargo, el mejor fue el de OC-Muskingum.