Ingeniería Mecánica

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Browsing Ingeniería Mecánica by browse.metadata.evaluator "Amarís Castilla, Carlos Fidel"

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    Diseño de Planta Piloto Para Tratamiento de Desechos Avícolas Bajo el Esquema de Economía Circular
    (Universidad Industrial de Santander, 2023-03-07) Silva Márquez, Juan José; Ochoa López, Eduard Enrique; Bohórquez Becerra, Óscar Rodolfo; Jaimes Rolón, Ricardo Alfonso; Amarís Castilla, Carlos Fidel
    Como resultado del crecimiento poblacional y de los requerimientos alimenticios de proteína, se han venido fortaleciendo las capacidades productivas, especialmente en el sector avícola para responder de manera eficiente a la demanda de pollo y huevo, alimentos consolidados como los más consumidos en Colombia. Un escenario importante para tener en cuenta es el manejo de los residuos inherentes al proceso, específicamente la gallinaza como el principal foco de atención, pues se pueden presentar problemas de contaminación si no se procesa de manera adecuada. Para lo anterior, existe un modelo tradicional de compostaje de la gallinaza, sin embargo, este proceso es demorado y requiere de una logística adicional para transportar los grandes volúmenes generados. Por otra parte, con el propósito de disminuir tiempos en la gestión de los residuos, se acude a un modelo de compostaje alternativo llevado a cabo por la mosca soldado negro. Este insecto en su estado larvario tiene la capacidad de digerir la gallinaza para posteriormente obtener dos subproductos, el primero de ellos es en forma de biomasa, que puede ser reintegrada como complemento nutricional de las aves, estableciendo un modelo de economía circular. El segundo subproducto, siendo los residuos de la digestión de las larvas, se emplea como biofertilizante con propiedades benéficas en la restauración de suelos. En este proyecto se realizó el diseño de una planta modular para la obtención de compostaje. En vista que algunas de las etapas de la planta pueden ser ejecutadas con suficiencia por máquinas comerciales, se realizó el ejercicio de selección. Por otra parte, debido a requerimientos específicos de precisión, almacenamiento y monitoreo de humedad, se diseñaron el dosificador de larvas y los racks de almacenamiento. Por último, se plantea la viabilidad del desarrollo de la planta de compostaje mediante un análisis financiero.
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    Modelado del flujo bifásico agua-aceite in tubería horizontal usando CFD para la predicción de patrones de flujo
    (Universidad Industrial de Santander, 2023-01-29) Hernández García, Santiago; González Estrada, Octavio Andrés; González Silva, Germán; Amarís Castilla, Carlos Fidel; Fuentes Díaz, David Alfredo
    Se realizó un estudio CFD del flujo horizontal agua-aceite utilizando los modelos multifásicos Euleriano-Euleriano y de mezcla en conjunto con el modelo de turbulencia k-ε realizable. Los modelos numéricos se realizaron utilizando agua y un aceite mineral con una densidad de 880 kg/m3 y una viscosidad de 180 cP, variando las velocidades superficiales de ambos fluidos en rangos de 0.1–1.2 m/s y 0.1–0.5 m/s respectivamente. Bajo estas condiciones, ingresando los fluidos en estado de mezcla, el patrón estratificado pudo formarse adecuadamente con los dos modelos multifásicos. Aunque el modelo Euleriano-Euleriano, junto al esquema de reconstrucción geométrica, permitió visualizar los patrones dispersos tridimensionales de manera muy similar a los resultados experimentales, el modelo de mezcla no mostró tal similitud, especialmente en las dispersiones de aceite en agua. Adicionalmente, el modelo Euleriano-Euleriano logró predecir de forma aceptable los valores de holdup experimentales con un error promedio de 15.2%, mientras que las caídas de presión presentaron errores muy fluctuantes, llegando a alcanzar valores de hasta 428%.