DSpace Comunidad: Tesis de Maestrías
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/7616
Tesis de Maestrías2024-03-28T11:19:01ZEstudio numérico de un rodete de turbina Pelton mediante elementos finitos para determinar su forma estructural y su comportamiento dinámico.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25256
Título: Estudio numérico de un rodete de turbina Pelton mediante elementos finitos para determinar su forma estructural y su comportamiento dinámico.
Autor: Espinosa Escobar, David Samuel; Panamá Panamá, Mauricio Medardo
Director: Hidalgo Diaz, Victor Hugo
Resumen: This document is about the numerical study of a Pelton turbine runner for the "Illuchi N°2" hydroelectric power station using finite elements, in order to determine its structural and dynamic behavior using the finite element method. It is proposed to use a high-resistance polymeric resin as material for the impeller and design the buckets from a cloud of points obtained by a 3D scan. A CFD (computational fluid dynamics) analysis was performed to model and simulate the impact of the water jet on the runner buckets. This analysis provided data on the forces and pressures generated by the water. The results obtained from the CFD analysis were imported to carry out an FSI (fluid-structure interaction) analysis, where it was studied how the impact of water affects the structure of the runner. This analysis made it possible to determine the optimum thickness of the impeller to guarantee its resistance and stability under operating conditions. Finally, a modal analysis was applied out to evaluate the rotor dynamics. This analysis analyzes the natural vibration frequencies of the runner and corroborated that resonance will not occur during its operation.
Descripción: El presente documento trata sobre el estudio numérico de un rodete de turbina Pelton para la central hidroeléctrica “Illuchi N°2 mediante elementos finitos, para de esta manera poder determinar su comportamiento estructural y dinámico mediante el método de elementos finitos. Se plantea utilizar una resina polimérica de alta resistencia como material para el rodete y realizar el diseño de los cangilones a partir de una nube de puntos obtenida por un escaneo 3D. Se realizó un análisis CFD (dinámica de fluidos computacional) para modelar y simular el impacto del chorro de agua sobre los cangilones del rodete. Este análisis proporcionó datos sobre las fuerzas y presiones generadas por el agua. Los resultados obtenidos del análisis CFD fueron importados para realizar un análisis FSI (interacción fluido-estructura), donde se estudió cómo el impacto de agua afecta la estructura del rodete. Este análisis permitió determinar el espesor óptimo del rodete para que se garantice su resistencia y estabilidad bajo las condiciones de funcionamiento. Finalmente, se realizó un análisis modal para evaluar la rotodinámica del rodete. Este análisis determinó las frecuencias naturales de vibración del rodete y corroboró que no se produzca resonancia durante su funcionamiento.2023-12-05T00:00:00ZAplicación de la cinemática articular a la valoración funcional de la rodilla.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25219
Título: Aplicación de la cinemática articular a la valoración funcional de la rodilla.
Autor: Suárez López, Santiago Fernando
Director: Venegas Toro, William Ricardo
Resumen: The objective of the project was to use joint kinematics for the functional assessment of the knee. In this sense, the photogrammetry technique was used. A set of 13 markers were placed on different areas of interest of the right lower limb, following the ISB recommendations. Subsequently, the tool recorded the leg positions derived from the execution of flexion-extension, likewise, each participant performed three tests in the experimentation. To ensure the standardization of the flexion-extension movement, the use of a stationary bicycle was incorporated. The values obtained from the positions were executed by an algorithm implemented in the Matlab software. To develop the programming, a kinematic model based on finite and infinitesimal displacements was used, in addition to the use of statistical techniques. A sample of healthy subjects (n=18) was studied to establish a baseline of normality and examine the impact of individual characteristics (sex, strain, and segment mass index). The results of the algorithm show continuous curves describing the positions, velocities, and angular accelerations, in addition to the instantaneous axis of rotation EIR. Based on the results, kinematic patterns are influenced by gender, effort, and segment mass index.
Descripción: El objetivo del proyecto fue emplear la cinemática articular a la valoración funcional de la rodilla. En este sentido, se utilizó la técnica de fotogrametría. Se colocaron un conjunto de 13 marcadores sobre diferentes áreas de interés del miembro inferior derecho, siguiendo las recomendaciones del ISB. Posterior, la herramienta registro las posiciones de la pierna derivados de la ejecución de flexo extensión, asimismo, cada participante realizo tres pruebas en la experimentación. Para asegurar la estandarización del movimiento de flexo extensión se incorporó el uso de una bicicleta estática. Los valores obtenidos de las posiciones fueron ejecutados por un algoritmo implementado en el software Matlab. Para desarrollar la programación se utilizó un modelo cinemático basado en desplazamientos finitos e infinitesimales, además, del uso de técnicas estadísticas. Se estudió una muestra de sujetos sanos (n=18) para establecer una línea base de normalidad y examinar el impacto de las características individuales (sexo, esfuerzo e índice de masa del segmento). Los resultados del algoritmo muestran curvas continuas que describen las posiciones, velocidades y aceleraciones angulares, además del eje instantáneo de rotación EIR. En base a los resultados, los patrones cinemáticos están influenciados por el género, el esfuerzo, e índice de masa del segmento.2023-09-01T00:00:00ZAnálisis de la incidencia de la incorporación progresiva de cocinas de inducción en la calidad de la energía de la red eléctrica de sub-distribución.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/25157
Título: Análisis de la incidencia de la incorporación progresiva de cocinas de inducción en la calidad de la energía de la red eléctrica de sub-distribución.
Autor: Álvarez Gallo, Carlos Fabián
Director: Pozo Palma, Marcelo
Resumen: The present work is an analysis of how the incorporation of induction cooktops incidence in the power quality of the electrical distribution system, for which, measurements have
been made to the consumption of 5 induction zones present in cooktops of national manufacturing and, as a case under analysis, the information of the Corporacion Nacional de Electricidad, CNEL EP, Unidad de Negocio Guayaquil, has been used. As relevant results are highlighted the influence on the harmonic distortion, power factor, losses, and others, and the global results of the consumers of the CNEL EP UN Guayaquil, who have joined the Efficiency Cooking Program, PEC.
Descripción: El presente trabajo es un análisis de la incidencia de la incorporación de cocinas de inducción en la calidad de la energía eléctrica de un sistema de distribución, para lo cual, se ha realizado mediciones al consumo de 5 zonas de inducción presentes en cocinas de maquila nacional y, como caso de análisis, se ha utilizado la información de la Corporación Nacional de Electricidad, CNEL EP, Unidad de Negocio Guayaquil. Se destaca como resultados relevantes, la influencia sobre la distorsión armónica, factor de potencia, pérdidas, entre otros, y los resultados globales de los consumidores de la CNEL EP UN Guayaquil que se han acogido al Programa de Eficiencia en Cocción, PEC.2023-11-22T00:00:00ZElaboración de un protocolo para el uso eficiente de la energía en el transporte pesado de carga por carretera en el Ecuador y su impacto en las emisiones de CO2
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24830
Título: Elaboración de un protocolo para el uso eficiente de la energía en el transporte pesado de carga por carretera en el Ecuador y su impacto en las emisiones de CO2
Autor: Boada Freire, Franklin Alejandro; Pesántez Orellana, Alex Alfredo
Director: Portilla Aguilar, Ángel Adalberto
Resumen: The objective of this work is to develop a protocol for the efficient use of energy in heavy road freight transport in Ecuador and its impact on CO2 emissions. For this purpose, an analysis of energy consumption in the transport sector was carried out, as well as a characterization of the national vehicle fleet according to vehicle class, load capacity and brands in accordance with current national regulations.
The protocol applies the fundamentals of vehicle dynamics, efficient driving, route optimization and maintenance.
The most relevant parameters that influence energy consumption were selected from experiences in other countries and that can be implemented in our country considering vehicle geometry, topography, climatic conditions, traffic and road network limitations.
The results of the implementation were estimated, obtaining significant reductions in fuel consumption as in the case of cabin deflectors (6.35%), low rolling resistance tires (5%), efficient driving (40%) and it was detailed how the lack of maintenance increases the vehicle's energy consumption. Thus, it was corroborated that CO2 emissions are reduced, contributing to sustainable development and environmental conservation.
Descripción: El presente trabajo tiene por objetivo, elaborar un protocolo para el uso eficiente de la energía en el transporte pesado de carga por carretera en el Ecuador y su impacto en las emisiones de CO2 para lo cual se realizó un análisis del consumo energético en el sector transporte, una caracterización del parque automotriz nacional en función de la clase de vehículos, capacidad de carga y marcas de acuerdo a la normativa nacional vigente.
El protocolo aplica los fundamentos de la dinámica vehicular, conducción eficiente, optimización de rutas y el mantenimiento.
De experiencias de otros países se seleccionaron los parámetros más relevantes que influyen en el consumo energético y que pueden ser implementados en nuestro país considerando la geometría del vehículo, topografía, condiciones climáticas, tráfico y limitaciones de la red vial.
Se estimaron los resultados de la implementación obteniéndose reducciones significativas de consumo combustible como es el caso de los deflectores de cabina (6.35%), neumáticos de baja resistencia a la rodadura (5%), conducción eficiente (40%) y se detalló como la falta de mantenimiento incrementa el consumo energético del vehículo. Con lo cual se corroboró que se reducen las emisiones de CO2 contribuyendo al desarrollo sostenible y conservación del medio ambiente.2023-08-10T00:00:00ZEstudio y análisis de la fiabilidad de señales biofísicas (fotogrametría y electromiografía) del miembro inferior en una determinada actividad física.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24774
Título: Estudio y análisis de la fiabilidad de señales biofísicas (fotogrametría y electromiografía) del miembro inferior en una determinada actividad física.
Autor: Gómez Toapanta, Mario Bayardo
Director: Venegas Toro, William Ricardo
Resumen: The human being is in constant movement, from the daily walk, work activities and high-performance activities in sports. These activities involve the activation of muscles and the specific coordination of skeletal mechanisms to generate specific movements. In many of the activities mentioned, a correct technique is not used, even for walking, leading to complications in the future. Studying biomechanics in the strength form of it and based on normalization techniques will help to establish functional movement characteristics and physiological capacity through the implementation of functional movement patterns.
Functional patterns are obtained by comparing theoretical and experimental data. Experimental data is obtained using the techniques of photogrammetry and electromyography. In order for the experimental data to be validated, connection relationships are determined. For photogrammetry, the correlation is determined by analyzing theoretical data from a double pendulum model and from an OpenSim model. OpenSim is a free software that allows to analyze, build, and exchange dynamic movement simulations and musculoskeletal models. To determine correlations in electromyography, data from “The Gran Challenge Competition to Predict in Vivo Knee Loads”, a competition conducted by ASME, is analyzed. In this way it is possible to determinate the functional patterns of the movement of the lower limb in a certain physical activity. The established methodology is reproducible for different movements with the photogrammetry technique and for certain muscles with the electromyography technique.
Descripción: El ser humano está en constante movimiento, desde la caminata diaria, actividades laborales y actividades de alto rendimiento en el deporte. Estas actividades implican la activación de músculos específicos y la coordinación de los mecanismos del esqueleto para generar movimientos específicos. En muchas de las actividades mencionadas no se emplea una correcta técnica, incluso para caminar, derivando en complicaciones en el futuro. Estudiar la biomecánica en su capacidad de fuerza basado en técnicas de normalización ayudará a establecer características funcionales del movimiento y capacidad fisiológica a través de la implementación de patrones funcionales de movimiento.
Los patrones funcionales se obtienen comparando datos teóricos y experimentales. Los datos experimentales se obtienen utilizando las técnicas de fotogrametría y electromiografía. Para que los datos experimentales puedan ser validados se determinan relaciones de correlación, en el caso de la fotogrametría, la correlación se determina analizando datos teóricos de un modelo de péndulo doble y de un modelo del OpenSim, software libre que permite construir, intercambiar, y analizar modelos musculoesqueléticos y simulaciones dinámicas de movimiento. Para determinar las correlaciones en electromiografía, se analizan datos de “Gran Challenge Competition to Predict in Vivo Knee Loads”, una competencia realizada por ASME. De esta manera se logra establecer los patrones funcionales del movimiento del miembro inferior en una determinada actividad física. La metodología establecida es reproducible para diferentes movimientos con la técnica de la fotogrametría y para determinados músculos con la técnica de la electromiografía.2023-08-24T00:00:00ZDiseño y montaje de una unidad de manufactura aditiva de autopartes del sistema eléctrico y accesorios del compartimiento del motor del vehículo Haval M4 para la empresa Ciotec.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24770
Título: Diseño y montaje de una unidad de manufactura aditiva de autopartes del sistema eléctrico y accesorios del compartimiento del motor del vehículo Haval M4 para la empresa Ciotec.
Autor: Obando Freire, Carlos Ivan; Otero Lastra, Fernando David
Director: Ayabaca Sarria, Cesar Ricardo
Resumen: The present technical research consists in the assembly of an additive manufactur-ing unit for auto parts of the electrical system and accessories of the engine com-partment for the HAVAL M4 vehicle for the company CIOTEC. This project is based on the concurrent design methodology.
This project begins by collecting all the information about the production pro-cess through additive manufacturing and 3D printers, computer-aided systems and manufacturing, automotive auto parts supply chain, and plant design. There-fore, the needs and requirements of the CIOTEC company are determined through the development of the quality house function and the most appropriate equipment and tool alternatives are determined using modular selection criteria for each area of the manufacturing unit.
In addition, the layout and the calculation of the size of the plant is carried out through the value of the demand given by CIOTEC and the production planning. Then, the study of economic feasibility is made to have the time of the recovery for the investment. Moreover, the manufacturing unit is assembled, and the pro-duction tests of the different auto parts selected by CIOTEC are carried out.
It is concluded that the assembled manufacturing unit is capable of supplying CIOTEC's demand for auto parts for the electrical system and accessories of the engine compartment of the HAVAL M4 vehicle.
Descripción: El presente proyecto comienza con la recolección y recopilación de la información acerca del proceso de producción mediante manufactura aditiva e impresoras 3D, sistemas asistidos por computador y manufactura, cadena de suministro de autopartes automotrices, y el diseño de plantas. A continuación, mediante el desarrollo de la función de la casa de calidad, que es la base de la metodología del diseño concurrente, se desterminan necesidades y requerimientos de la empresa CIOTEC. Luego, se determinan las alternativas, de equipos y herramientas, más adecuadas para cada área de la unidad de manufactura mediante criterios de selección modular.
Mediante el valor de la demanda entregada por CIOTEC y la planificación de la producción se realiza el cálculo del tamaño de la planta (equipos y herramientas) para continuar con el estudio de la factibilidad económica.
Se realiza el montaje de la unidad de manufactura con todos sus equipos y herramientas para cada una de las áreas. Luego se realizan las pruebas de producción de las distintas autopartes seleccionadas por CIOTEC.
Se concluye que la unidad de manufactura montada es capaz de abastecer la demanda de CIOTEC de autopartes del sistema eléctrico y accesorios del comportamiento de motor del vehículo HAVAL M4.2023-08-08T00:00:00ZOptimización de la eficiencia de tanques de tratamiento de agua de producción mediante simulación CFD.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24769
Título: Optimización de la eficiencia de tanques de tratamiento de agua de producción mediante simulación CFD.
Autor: Rodríguez Sierra, Fabrizio Paúl
Director: Hidalgo Diaz, Victor Hugo; Cando Narvaez, Edgar Hernán
Resumen: In the oil and gas industry, the content of oil in water (OIW) is a critical factor in controlling hydrocarbon losses and an indicator to avoid blockages in treatment equipment and receiving formations. Today, through Computational Fluid Dynamics (CFD) is possible to evaluate the phase separation process and optimize the equipment design to maximize separation efficiency. In the present study, a CFD multiphase simulation of a skimmer tank has been developed through the academic license of the commercial CFD software ANSYS FLUENT. The conditions inside a skimming tank were replicated and validated with the OIW control carried out by the tank operator company The multiphase phenomenon of the water flow and the oil fraction dragged into the tank was simulated by the eulerian-lagrangian approache through the Discrate Phase Model (DPM) in a transient state. The project was developed with the RANS turbulence model (k- ε) in a three-dimensional domain according to the design and dimensions of the tank. Once the model was validated, new cases were simulated with internal variations: propagators in the inlet flow and collector for the tank discharge, managing to reduce the concentration of crude oil in the discharge from 146,5 ppm to 83,64 ppm and increase the separation efficiency from 70,95% to 81,11%-
Descripción: En la industria petrolera, el contenido de petróleo en agua (OIW) es un factor crítico de control de pérdidas de hidrocarburos y un indicador para evitar obstrucciones en equipos de tratamiento y formaciones receptoras. Hoy en día a través de la Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) se puede evaluar el proceso de separación de fases y optimizar el diseño de equipos para maximizar la eficiencia de separación. En el presente estudio se ha desarrollado una simulación CFD multifásica de un tanque skimmer (desnatador) a través de la licencia académica del software comercial de CFD ANSYS FLUENT, en el cual se replicó las condiciones en el interior del tanque y se validó con la información obtenida del control de OIW realizado por la empresa operadora. El fenómeno multifásico del flujo de agua y la fracción de petróleo arrastrada al interior del tanque fue simulado por el enfoque eulerian - lagrangian a través del modelo Discrate Phase Model (DPM) en estado transitorio con el modelo de turbulencia RANS (k- ε) en un dominio tridimensional de acuerdo al diseño y dimensiones del tanque. Una vez validado el modelo se simuló nuevos casos con variaciones en los internos: propagadores en el flujo de entrada y colector para la descarga del tanque, lográndose disminuir la concentración de crudo en la descarga de 146,5 ppm a 83,64 ppm e incrementar la eficiencia de separación de 70,95% a 81,11%.2023-03-01T00:00:00ZAnálisis de parámetros dimensionales en la aireación de chorros rectangulares turbulentos de vertido libre por coronación de presas.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24764
Título: Análisis de parámetros dimensionales en la aireación de chorros rectangulares turbulentos de vertido libre por coronación de presas.
Autor: Enríquez Fuenmayor, Christian Andrés; Salazar Cedeño, María Belén
Resumen: The objective of this document is to present a comparison between the results obtained in this case of study called "Analysis of dimensional parameters in the aeration of turbulent rectangular jets of free discharge by crowning dams", for which it was proposed a numerically simulate of biphasic flows in 2D and 3D with high concentrations of air in free discharge jets with CFD ANSYS FLUENT software. In accordance with this analysis, the study of the fall of the jet was proposed in a parametric of 1 to 2 meters and a width of 1.05 meters; Furthermore, in order to evaluate by means of numerical simulations, prior to the adjustment of parameters in the definition of the mesh, the biphasic properties (air + water) and define the appropriate turbulence model to solve the problem, speeds and the degree of dissipation of energy of the jet (through the verification of the volume fraction), since with the results it was achieved in a first instance, to understand the mechanisms of energy dissipation in jets and to support dam engineers with hydraulic design criteria , and later, a comparison was made with the laboratory results obtained in Ortega's (2022) doctoral work.
Descripción: El presente documento tiene por objetivo dar a conocer una comparación de resultados obtenidos en el estudio del caso de “Análisis de parámetros dimensionales en la aireación de chorros rectangulares turbulentos de vertido libre por coronación de presas”, para el cual se planteó simular numéricamente flujos bifásicos en 2D y 3D con altas concentraciones de aire en chorros de vertido libre con software CFD ANSYS FLUENT. En concordancia con este análisis, se planteó el estudio de la caída del chorro en una paramétrica de 1 hasta 2 metros y un ancho de 1.05 metros; lo expuesto, con la finalidad de evaluar mediante simulaciones numéricas, previo al ajuste de parámetros en la definición del mallado, las propiedades bifásicas (aire + agua) y definir el modelo de turbulencia adecuado para resolver el problema, velocidades y el grado de disipación de energía del chorro (mediante la verificación de la fracción de volumen), ya que con los resultados se logró en una primera instancia, comprender con mayor profundidad los mecanismos de disipación de energía en chorros y apoyar con criterios de diseño hidráulico a los ingenieros de presas, y posteriormente se hizo una comparación con los resultados de laboratorio obtenidos en el trabajo doctoral de Ortega (2022) para caudales de 0,024 m3/s/m, 0,048 m3/s/m y 0,096 m3/s/m.2023-06-01T00:00:00ZEstudio de la señal del sensor de oxígeno y de los ajustes de combustible de corto y largo plazo debido a la influencia de las operaciones de conducción basados en arquitecturas de aprendizaje autónomo.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24763
Título: Estudio de la señal del sensor de oxígeno y de los ajustes de combustible de corto y largo plazo debido a la influencia de las operaciones de conducción basados en arquitecturas de aprendizaje autónomo.
Autor: González Castro, Luis Alfredo
Resumen: The present research deals with the application of machine learning architectures for the identification of different driving operations and their effects on PIDs due to the influence they have on engine behavior. Through a bibliographic review it is justified that among the most used PIDs for the diagnosis of injection systems are the signal of the Oxygen Sensor and the short and long term fuel adjustments. These variables are altered by the environmental characteristics of high altitude cities such as Cuenca, so the standard data and the dynamic behavior of the signals are not the same as at sea level, which is why we seek to determine the normal behavior of those mentioned. PIDs during different driving operations such as starting, acceleration, deceleration and cruising speed. For this purpose, it is shown that the application of different machine learning architectures such as fuzzy logic, neural networks, vector support machines, K-means and classification trees serve for the detection and classification of different driving maneuvers.
Descripción: La presente investigación versa de la adaptación de arquitecturas de aprendizaje automático para la identificación de diferentes operaciones de conducción y de sus efectos sobre los PIDs debido a la influencia que estas tienen sobre el comportamiento del motor. A través de una revisión bibliográfica se justifica que dentro de los PIDs más utilizados para el diagnóstico de sistemas de inyección se encuentran la señal del Sensor de Oxígeno y los ajustes de combustible de corto y largo plazo. Estas variables se ven alteradas por las características ambientales de ciudades de altura como Cuenca por lo que los datos patrón y los comportamientos dinámicos de las señales no son los mismos que a nivel del mar, por lo que se busca determinar el normal comportamiento de los mencionados PIDs durante distintas operaciones de conducción como el arranque, aceleración, desaceleración y velocidad de crucero. Para tal efecto se demuestra que la aplicación de diferentes arquitecturas de aprendizaje automático como son la lógica difusa, redes neuronales, máquinas de soporte vectorial, K-means y árboles de clasificación sirven para la detección y clasificación de diferentes maniobras de conducción2023-04-01T00:00:00ZImplementación y desarrollo de un protocolo de pruebas de funcionamiento de un horno incinerador prototipo energizado con resistencias eléctricas.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24755
Título: Implementación y desarrollo de un protocolo de pruebas de funcionamiento de un horno incinerador prototipo energizado con resistencias eléctricas.
Autor: Moposita Manotoa, Roberto Danilo
Resumen: The objective of this titling work is to accompany and tracking the process of construction, installation and testing of the prototype incinerator furnace. The process is carried out first with the determination of the site, acquisition of materials and elements necessary for construction, the construction of the refractory structure, thermal insulation, metal casing and the chimney were verified. A protocol of functional tests was carried out to implement it after the construction process of the incinerator furnace, once the protocol has been developed, eight tests have been carried out in which data on the behavior of the furnace are taken. Once the tests are finished, it is detected that it is necessary to make some adjustments in the construction.
Descripción: El presente trabajo de titulación tiene como objetivo el acompañamiento y seguimiento del proceso de construcción, instalación y pruebas del horno incinerador prototipo. El proceso se realiza primero con la determinación del sitio, adquisición de materiales y elementos necesarios para la construcción, se verifico la construcción de la estructura refractario, aislamiento térmico, carcasa metálica y la chimenea. Se realizó un protocolo de pruebas de funcionamiento para implementarlo luego del proceso de construcción del horno incinerador, una vez elaborado el protocolo se han hecho ocho pruebas en las cuales se toman datos del comportamiento del horno. Terminadas las pruebas se detecta que es necesario hacer algunos ajustes en la construcción.2023-05-01T00:00:00ZDesarrollo de un modelo paramétrico para predecir el comportamiento de turbinas hidráulicas tipo Pelton en pequeñas centrales hidroeléctricas.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24519
Título: Desarrollo de un modelo paramétrico para predecir el comportamiento de turbinas hidráulicas tipo Pelton en pequeñas centrales hidroeléctricas.
Autor: Erazo López, José Luis
Resumen: The present study focuses on the development of a parametric model to predict the behavior of a Pelton turbine used in small-scale electricity generation. For that, the Illuchi N2 hydroelectric plant belonging to the Cotopaxi electric company ELEPCO S.A. was taken as a case study. For the development of the model, energy losses that occur in the pressure pipe due to friction and accessories, power losses in the turbine due to hydrodynamic effects, power losses due to mechanical effects and electrical losses in the generator were considered. Based on these factors, a system of equations was formulated and implemented in the Python programming language to facilitate its manipulation and resolution. The results obtained from the model were verified by CFD and experimentally validated obtaining a maximum error of 2.7% for the power of the turbine when the plant operates at full load. To demonstrate the applicability of the developed model, an optimization of the case study was carried out. The results obtained from the optimization show that it is possible to improve the turbine power by 3.00% as long as the operating parameters are β = 168 °, B / do = 2.77 and L / do = 2.33.
Descripción: El presente proyecto se enfoca en el desarrollado de un modelo paramétrico para predecir el comportamiento de una turbina tipo Pelton empleada en la generación de energía eléctrica a pequeña escala. Para ello, se tomó como caso de estudio a la central hidroeléctrica Illuchi N2 perteneciente a la empresa eléctrica del Cotopaxi ELEPCO S.A. Para el desarrollo del modelo se consideraron las pérdidas de energía que se producen en la tubería de presión debido a la fricción y a los accesorios, las pérdidas de potencia en la turbina debido a los efectos hidrodinámicos, las pérdidas de potencia por efectos mecánicos y las perdidas eléctricas en el generador. En base a estos factores se formuló un sistema de ecuaciones mismo que fue implementado en el lenguaje de programación Python para facilitar su manipulación y resolución. Los resultados obtenidos del modelo fueron verificados mediante CFD y validados experimentalmente obtenido un error máximo de 2.7% para la potencia de la turbina cuando la central opera a plena carga. Para demostrar la aplicabilidad del modelo desarrollado se llevó a cabo una optimización del caso de estudio. Los resultados obtenidos de la optimización muestran que es posible mejorar en un 3.00% la potencia de la turbina siempre y cuando los parámetros de operación sean β = 168 °, B / do = 2.77 y L / do = 2.332022-06-01T00:00:00ZOptimización de la Geometría de un rodete Pelton mediante el uso de técnicas metaheurísticas y análisis numérico computacional.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24518
Título: Optimización de la Geometría de un rodete Pelton mediante el uso de técnicas metaheurísticas y análisis numérico computacional.
Autor: Barragán Montalvo, Guillermo Enrique
Descripción: El presente estudio se enfoca en el desarrollo de una metodología para el diseño y la optimización de rodetes tipo Pelton, aplicando técnicas metaheurísticas de optimización en conjunto con simulación numérica computacional. Para ello, se realizó como caso de estudio el análisis de una turbina Pelton en operación perteneciente a ELEPCO SA. Se desarrolló un algoritmo para el dimensionamiento y la caracterización de los cangilones Pelton, el cual posteriormente se implementó dentro del algoritmo de optimización multiobjetivo NSGA-II. Los parámetros por optimizar considerados son β_1, β_2, B y L. Se determinó que bajo las condiciones reales de operación de la turbina se logrará la eficiencia máxima si β_1=4°, β_2=170°, B = 24 [cm] y L =24 [cm]. Con base en los resultados de la optimización, se realizó una simulación en OpenFOAM mediante la cual se constató un aumento del 2.5% en la eficiencia. Para determinar posibles deformaciones y la capacidad de carga del cangilón, se llevó a cabo una simulación FSI mediante el acoplamiento del software OpenFOAM con CalculiX.2022-03-01T00:00:00ZAnálisis numérico del flujo anular bifásico petróleo-agua en tuberías horizontales.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24477
Título: Análisis numérico del flujo anular bifásico petróleo-agua en tuberías horizontales.
Autor: Iza Toapanta, Anabel Cristina
Resumen: The present work focuses on CFD modeling for two-phase annular flow in horizontal pipes. To this end, the study Oil-Water Two-Phase Flow Characteristics in Horizontal Pipeline – A Comprehensive CFD Study was based on the study for The development of this phenomenon itself that different aspects of hydrodynamic stability such as speeds, pressure gradients, oil-water interface, contact angle were considered as main variables. The study of this type of flow was carried out by numerical analysis using Ansys with the fluid volume (VOF) model; the phenomenon represented was full-scale and in 2D. The simulation allowed to reproduce the biphasic annular flow with a contact angle of 8.5° despite previous studies recommending an angle of 75° or 105°. The results obtained from the simulation were verified by studies of the same line of work in a qualitative manner and show the formation of the annular flow along the pipe.
Descripción: El presente trabajo se enfoca en el modelamiento CFD para flujo anular bifásico en tuberías horizontales. Para ello, se tomó como base el estudio Oil-Water Two-Phase Flow Characteristics in Horizontal Pipeline – A Comprehensive CFD Study para el desarrollo de este fenómeno mismo que se consideraron diferentes aspectos de estabilidad hidrodinámica como velocidades, gradientes de presión, interface petróleo-agua, ángulo de contacto entre las principales. El estudio de este tipo de flujo se realizó mediante análisis numérico empleando Ansys con el modelo volumen de fluido (VOF); el fenómeno representado fue a escala real y en 2D. La simulación permitió reproducir el flujo anular bifásico con un ángulo de contacto de 8,5° pese a que estudios previos recomiendan un ángulo de 75° o 105°. Los resultados obtenidos de la simulación fueron verificados mediante estudios de la misma línea trabajo de manera cualitativa y muestran la formación del flujo anular a lo largo de tubería.2023-01-01T00:00:00ZDesarrollo de un algoritmo de clasificación automática de gestos de la mano.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/24456
Título: Desarrollo de un algoritmo de clasificación automática de gestos de la mano.
Autor: Paucar Socasi, Elvis Patricio
Resumen: Of superficial myoelectric signals, the classifier recognizes the gestures double tap, fingers spread, fist, wave in, wave out and relax. For which artificial intelligence techniques based on a CNN convolutional neural network are applied. To carry out the project, the EMG-120 database of the Escuela Politécnica Nacional is used, which contains records of myoelectric signals obtained through the superficial device myo armband located on the forearm, from which images of the gestures are generated to be able to store them. a dataframe structure to then preprocess, train the neural network model using the ResNet structure as a pretrained network, performing tests varying the number of layers of the network, validation was performed with 20% of the database, the system was has been evaluated using classification model performance metrics, obtaining good results with both preprocessed and non-preprocessed data. In the implementation of the classifier, use is made of free computational tools such as the Google Colab environment, Pandas for data manipulation and analysis, Fastai for training, and model validation.
Descripción: El objetivo del presente trabajo es desarrollar un algoritmo para la clasificación de gestos de la mano mediante el uso de señales mioeléctricas superficiales, el clasificador reconoce los gestos doble tap, fingers spread, fist, wave in, wave out y relax. Para lo cual se aplican técnicas de inteligencia artificial basadas en una red neuronal convolucional CNN. Para la realización del proyecto se utiliza la base de datos EMG- 120 de la Escuela Politécnica Nacional la cual contiene registros de señales mioeléctricas obtenidas mediante el dispositivo superficial myo armband ubicado en el antebrazo, de donde se generan imágenes de los gestos para poder almacenarlos es una estructura dataframe para luego preprocesar, entrenar el modelo de red neuronal usando la estructura ResNet como una red preentrenada realizando pruebas variando el número de capas de la red, se realizó la validación con el 20% de la base de datos, el sistema se ha evaluado mediante métricas de desempeño de modelos de clasificación, obteniendo buenos resultados tanto con datos preprocesados como sin preprocesar. En la implementación del clasificador se hace uso de herramientas computacionales libres como el entorno de Google Colab, Pandas para la manipulación y análisis de datos, Fastai para el entrenamiento, validación del modelo.2023-03-01T00:00:00ZAdaptación de un sistema de captura de movimiento para el laboratorio de biomecánica de la facultad de ingeniería mecánica de la Escuela Politécnica Nacional.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23678
Título: Adaptación de un sistema de captura de movimiento para el laboratorio de biomecánica de la facultad de ingeniería mecánica de la Escuela Politécnica Nacional.
Autor: Freire Bonilla, Byron Andrés
Resumen: It has been proposed to define an adaptation of a motion capture system for the Biomechanics Laboratory of the Faculty of Mechanical Engineering using free Open source software. A total of 10 programs were evaluated and the combination of 3 of these as support for 2 of them. Three stages are presented for use, with a calibration process, data collection protocol and a data collection plan. The analysis was limited to four programs because three of them presented compilation problems. Motion captures were performed with homemade webcams, fixed on suitable supports with a distance to the test subject of no more than 5 meters. The software was tested on three computers (two fixed and one portable). The final comparative analysis recommends the use of two of the programs, one of which will work in combination with open source software.
Descripción: Se ha propuesto definir una adaptación de un sistema de captura de movimiento para el Laboratorio de Biomecánica de la Facultad de Ingeniería Mecánica con uso de software libre. Se evaluó un total de 10 programas y la combinación de 3 de estos como apoyo para 2 de los mismos. Se presenta tres etapas para uso, con un proceso de calibración, protocolo para toma de datos y un plan de recolección de datos. Se limitó el análisis a cuatro programas debido a que 3, presentaron problemas de compilación. Las capturas de movimiento se realizaron con cámaras web caseras, fijadas en soportes adecuados con una distancia hacia el sujeto de prueba de no más de 5 metros. Se probó el software en tres equipos (dos fijos y uno portátil). El análisis comparativo final recomienda el uso de dos de los programas, uno de los cuales trabajará en combinación con software libre.2023-02-01T00:00:00ZElaboración de una propuesta para modificar la norma de revisión técnica vehicular ecuatoriana para la incorporación de inspección de vehículos eléctricos.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/23359
Título: Elaboración de una propuesta para modificar la norma de revisión técnica vehicular ecuatoriana para la incorporación de inspección de vehículos eléctricos.
Autor: Enríquez Rosales, Esteban Patricio
Resumen: The main objective of the present study is to generate a proposal regarding the modification of the RTV standard in Ecuador, for the inspection of electric vehicles. The modifications were based on the current legal regulations in Ecuador and the international regulations regarding electrical vehicles. A study of the main components to be evaluated of electric vehicles is carried out, which will have to be included as review elements in the RTV and in this way the proposal to modify the current standard is made. It was determined that the modification proposal must be based on the Ecuadorian Technical Standard INEN V2.0 349:2003, where it is stipulated that the current article is VEHICULAR TECHNICAL REVISION PROCEDURES / PROCEDURES TO ROAD VEHICLES TECHNICAL INSPECTION V2.0, for which details the review components and their scope, establishing through the proposal the modifications for the technical review of electric vehicles.
Descripción: El objetivo de esta investigación en generar una propuesta en cuanto a la modificación de la norma de la RTV en Ecuador, para la inspección de vehículos eléctricos, en base a la normativa legal vigente Ecuatoriana y la normativa internacional referente a vehículos eléctricos. Se evaluó los componentes principales de los vehículos eléctricos, que tendrán que ser incluidos como elementos de revisión en la RTV y de este modo se realiza la propuesta de modificación a la norma vigente. La propuesta de modificación tiene que ser en base a la Norma Técnica Ecuatoriana INEN V2.0 349:2003, donde se estipula que el articulo vigente es PROCEDIMIENTOS DE REVISIÓN TÉCNICA VEHICULAR / PROCEDURES TO ROAD VEHICLES TECHNICAL INSPECTION V2.0, para lo que se detalla los componentes de revisión y su alcance, estableciendo por medio de la propuesta las modificaciones para la revisión técnica de los vehículos eléctricos.2022-10-01T00:00:00ZEstudio comparativo de tecnologías de última milla para determinar soluciones.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/22900
Título: Estudio comparativo de tecnologías de última milla para determinar soluciones.
Autor: Palomo Palomo, Kléber Santiago
Resumen: In this research, a comparison study was conducted on two scientific articles previously prepared to measure the amount of pollutant emissions and particulate matter generated by a compression or diesel engine when a route cycle was completed in the Metropolitan District of Quito. For these tests, additives and cerium oxide were used in different percentages added to the diesel and the fuel consumption was analyzed with respect to the mileage traveled.
The purpose of this research was to identify the advantages of using nanoparticles when combined with fossil fuels, reducing particulate matter emissions and increasing vehicle efficiency. In order to obtain the results, measurements were made by means of dynamic tests allowing the collection of information in real time at different amounts of diesel and nanoadditives.
The results were statistically analyzed by means of Pareto diagrams of the main parameters existing in a diesel internal combustion engine with the use of nanoparticles and the values in MP2.5, CO and CO2 were reduced, obtaining as results a considerable reduction of polluting gases and fuel consumption, giving greater importance to nanoparticles in the automotive field
Descripción: En la presente investigación se realizó un estudio de comparación sobre dos artículos científicos elaborados previamente para medir la cantidad de emisiones contaminantes y material particulado generado por un motor de compresión o motor diésel al cumplir un ciclo de ruta en el Distrito Metropolitano de Quito, para estas pruebas se utilizó aditivos y oxido de cerio en diferentes porcentajes añadidos al diésel y se analizó el consumo de combustible con respecto al kilometraje recorrido.
El propósito de esta investigación fue identificar las ventajas que presenta la utilización de nanopartículas al ser combinados con combustibles fósiles reduciendo las emisiones de material particulado y aumentado la eficiencia del vehículo. Para la obtención de los resultados se realizaron las mediciones por medio de pruebas dinámicas permitiendo recolectar información en tiempo real a diferentes cantidades de diésel y nanoaditivos.
Los resultados se analizaron estadísticamente por medio de diagramas de Pareto de los principales parámetros existentes en un motor de combustión interna a Diésel con la utilización de nanopartículas y se redujo los valores en MP2.5, CO y CO2 obteniendo como resultados una disminución considerable de gases contaminantes y consumo de combustible brindando mayor importancia a las nanopartículas dentro del campo automotriz.2022-08-01T00:00:00ZElaboración de un plan de mantenimiento preventivo para el tren de potencia de buses eléctricos de transporte público.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/22879
Título: Elaboración de un plan de mantenimiento preventivo para el tren de potencia de buses eléctricos de transporte público.
Autor: Guachamin Quishpe, Nelson Paul; Salas Haro, Walter Adrián
Resumen: This work proposes a preventive maintenance plan for an electric public transport buses. Electric buses are going to replace the Internal combustion motor buses in the next years, due to energy efficiency Laws. Preventive maintenance of an electric bus has a very wide field of application, so this research focuses specifically on the power train.
Before carrying out this maintenance plan, components that make up the power train of an electric bus are studied and once their behavior is known, possible failures of these elements are detected. A fault tree was used to identify the possible problems that each of these elements may experience. Then the faults are codified for a better recognition. Finally, activities are proposed to reduce de failure of an electric bus.
There are not statistics of the power train failures at Ecuador; so, this work is based on scientific publications, documentation, and experiences of other countries that already have this vehicle type. This information is used to relate the Ecuador reality, then maintenance activities are proposed and a plan is carried out for preventive maintenance, which will consist of specific activities to be carried out in each of the components of the power train.
Descripción: El trabajo plantea una propuesta de mantenimiento preventivo para buses eléctricos de transporte público, debido a las propuestas de eficiencia energética que incentivan la llegada de este tipo de vehículos al parque automotor del país en los próximos años. El mantenimiento preventivo de un bus eléctrico se centra específicamente en su tren de potencia.
Se estudia los componentes que conforman el tren de potencia de un bus eléctrico y una vez conocido su comportamiento, se detecta las fallas de estos elementos. Se usó un árbol de fallas para identificar los problemas que pueden experimentar cada uno de estos elementos. Luego se codifican las fallas para un mejor reconocimiento y a partir de ello plantear actividades para que el bus eléctrico opere dentro de su vida útil.
Al no tener estadísticas de fallas de los elementos del tren de potencia, el trabajo de titulación se basa en publicaciones científicas, documentación, y experiencias de otros países que ya cuentan con este tipo de vehículos, para luego relacionarlos con la realidad del Ecuador, plantear actividades y una planificación para la realización del mantenimiento preventivo.2022-07-01T00:00:00ZEstudio numérico del comportamiento dinámico del flujo en los cangilones de una Turbina Pelton mediante OpenFoam.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/22842
Título: Estudio numérico del comportamiento dinámico del flujo en los cangilones de una Turbina Pelton mediante OpenFoam.
Autor: Simbaña Caiza, Stalyn Fabian
Resumen: In the present work, a methodology was developed to study Pelton-type turbines using the free and open source CFD software OpenFOAM, from two analysis alternatives with the AMI and ACMI methods for a transient state. Some previous works were used to obtain a final 3D model based on the information extended by the “Illuchi N°2” Hydroelectric Power Plant. OpenFOAM offers an extensive range of CFD tools that are in continuous development that allow the study of turbomachinery. Finally, once the two case studies for AMI and ACMI were developed, some of the results were compared, such as meshes, velocity profiles, pressure, contours and finally the torque generated on one of the buckets. The simulation for both cases was developed with the interFOAM solver using the k-ω SST turbulence model and a file was added which allows us to calculate all the forces on the intermediate bucket. The results obtained for the simulation showed us that the torque generated for both studies is similar and the variation with the real data is 4 to 6%, which is an acceptable value, it is also clear that the simulation took less time for the ACMI case.
Descripción: En el presente trabajo se desarrolló una metodología para estudiar las turbinas tipo Pelton utilizando el software CFD libre y de código abierto OpenFOAM, desde dos alternativas con los métodos AMI y ACMI para un estado transitorio. Algunos trabajos previos fueron utilizados para obtener un modelo 3D final en base a la información extendida por la Central Hidroeléctrica “Illuchi N°2”. OpenFOAM ofrece una gama extensa de herramientas CFD que están en continuo desarrollo que permiten estudiar turbomaquinaria. Finalmente, una vez desarrollados los dos casos de estudios AMI y ACMI se procedió a comparar algunos de los resultados como mallas, perfiles de velocidad, presión, contornos y finalmente el torque generado sobre uno de los cangilones. La simulación para ambos casos fue desarrollada con el solver interFoam empleando el modelo de turbulencia k-ω SST y se adiciono un fichero el cual nos permite calcular todas las fuerzas sobre el cangilón intermedio. Los resultados obtenidos para la simulación nos arrojaron que el torque generado para ambos estudios es similar y la variación con el dato real es del 4 a 6% que es un valor aceptable, además es claro que la simulación ACMI llevó un menor tiempo.2022-07-01T00:00:00ZDesarrollo de un modelo con técnicas de inteligencia artificial para el análisis y optimización de la eficiencia de colectores solares con tubos de vacío, de uso doméstico para la ciudad de Riobamba.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/22562
Título: Desarrollo de un modelo con técnicas de inteligencia artificial para el análisis y optimización de la eficiencia de colectores solares con tubos de vacío, de uso doméstico para la ciudad de Riobamba.
Autor: Hernández Vivanco, Jordy Alexander
Resumen: In this thesis ANFIS and NNML are used to analyze and optimize the efficiency of solar
collectors with vacuum tubes for domestic use in the city of Riobamba. For the purpose
of designing and manufacturing solar thermal collectors, efficiency is a fundamental
parameter and the input variables that differ in their performance are collector area,
solar irradiation and vacuum percentage. The data generated by ANFIS simulating the
behavior of the different parameters that affect the efficiency of the solar collector were
normalized and classified in order to train and validate the NNML models. The NNFB,
NNLR and NNRB outputs were compared with each other using RMSE, MAPE, R^2
and MSE functions. Different characteristics of the neural networks, such as number of
hidden layers, number of neurons in that layer, training algorithms and activation
function were modified to obtain the best architecture of the neural networks. NNRB
with GDX training function, obtained better performance, with an R^2 of 0.99999;
obtaining as a result that the models with artificial intelligence techniques have a very
high performance to analyze and optimize the efficiency of solar collectors.
Descripción: En esta tesis de grado ANFIS y NNML, son empleados para analizar y optimizar la
eficiencia de colectores solares con tubos de vacío, de uso doméstico para la ciudad de
Riobamba. Con el propósito de diseñar y manufacturar colectores solares térmicos, la
eficiencia es un parámetro fundamental y las variables de entrada que difieren en su
rendimiento son el área del colecto, la irradiación solar y el porcentaje de vacío. Los
datos generados mediante ANFIS simulando el comportamiento de los diferentes
parámetros que inciden en la eficiencia del colector solar, fueron normalizados y
clasificados con el fin de entrenar y validar los modelos NNML. Las salidas NNFB,
NNLR y NNRB fueron comparados entre ellos mediante las funciones RMSE, MAPE,
R^2 y MSE. Diferentes características de las redes neuronales, como la cantidad de
capas ocultas, cantidad de neuronas en dicha capa, los algoritmos de entrenamiento y
función de activación fueron modificados para obtener la mejor arquitectura de las redes
neuronales. NNRB con la función de entrenamiento GDX, obtuvo mejor rendimiento,
con un R^2 de 0,99999; obteniendo como resultado que los modelos con técnicas de
inteligencia artificial tienen un desempeño muy elevado para analizar y optimizar la
eficiencia de los colectores solares.2022-03-01T00:00:00ZComprobación del cumplimiento de los requisitos técnicos requeridos por los fabricantes de los Motores de Encendido Provocado y de la normativa ecuatoriana NTE INEN 2027:2011 de las seis principales marcas de aceites lubricantes comercializados en el Ecuador.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/22171
Título: Comprobación del cumplimiento de los requisitos técnicos requeridos por los fabricantes de los Motores de Encendido Provocado y de la normativa ecuatoriana NTE INEN 2027:2011 de las seis principales marcas de aceites lubricantes comercializados en el Ecuador.
Autor: Parra Escorza, Tania Vanesa; Lara Sanchez, Christian Javier
Resumen: The present study carried out the characterization of 6 samples of lubricating oils (AL) selected as the most commercialized. The results were compared with the technical requirements established by the manufacturers of the MEP, as well as those of the Ecuadorian regulation NTE INEN 2027:2011. The analyzed oils were named as follows; A00, K00, M00, S00, T00, and V00. The comparison concluded that 5 of the 6 samples meet all the requirements of the INEN standard. Adittionally, it was found that the K00 sample showed the best values in almost all the parameters analyzed, except in BN. It was also found that all ALs contained at least 4 of the 5 types of wear particles. In addition, it was determined that K00 incorporated a greater number of additives and M00 contained the least amount of additives. The sample that presented the most negative differences regarding to its technical sheet was V00, while K00 presented less variability. However, the differences for samples K00, M00 and S00 were minimal. Finally, the requirements of the manufacturers were compared to the analyzed properties of each AL. From this analysis, it was found that of all the LAs used in this study, only two brands are considered by the manufacturer for their use. However, the SAE of these two brands is not the same since the recommendation is oriented to European countries or countries with a weather with marked seasons.
Descripción: En este estudio se realizó la caracterización de 6 muestras de aceites lubricantes (AL) seleccionadas como las más comercializadas. Los resultados se compararon con los requisitos técnicos establecidos por los fabricantes de los Motores de Encendido Provocado (MEP), así como también los de la normativa ecuatoriana NTE INEN 2027:2011. Los aceites analizados fueron denominados como A00, K00, M00, S00, T00, y V00. De la comparación resultó que 5 de las 6 muestras cumplen con todos los requisitos de la norma INEN. Así también, se encontró que la muestra K00 presenta los mejores valores en casi todos los parámetros analizados, excepto en el Número Básico. También se encontró que todos los AL presentan al menos 4 de los 5 tipos de partículas de desgaste. Además, se determinó que el AL que presentó un mayor número de aditivos fue el K00 mientras que el M00 presentó la menor cantidad, también se determinó que la muestra que más diferencias negativas presentó con respecto a su ficha técnica fue la V00, mientras que K00 presentó menor variabilidad. Sin embargo, las diferencias de las muestras K00, M00 y S00 fueron mínimas. Finalmente se compararon los requisitos de los fabricantes de los MEP con respecto a las propiedades analizadas de cada AL, del análisis se encontró que de todos los AL utilizados en este estudio solo dos marcas son consideradas por el fabricante para su uso aunque su SAE no es el mismo ya que la recomendación se dirige para países Europeos o con estaciones marcadas.2022-02-15T00:00:00ZDesarrollo e implementación de un sistema de control electrónico mediante comandos de voz para mejorar la seguridad, confort e interactividad de un vehículo convencional.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/22035
Título: Desarrollo e implementación de un sistema de control electrónico mediante comandos de voz para mejorar la seguridad, confort e interactividad de un vehículo convencional.
Autor: Navarrete Navarrete, José Luis
Resumen: The purpose of this project is to develop and implement an electronic voice control system, by using free software and hardware to improve the safety, comfort and interactivity of a conventional vehicle. This is mainly due to the need to reduce motor vehicle accidents induced by distracting activities while driving, as well as the high cost of a system capable of controlling the electronic actuators by voice. For which, it began with the review of the state of the art and the development of the source code. Next, through an experimental design, the voice recognition system was simulated; using a free hardware microcontroller, a voice recognition module, a relay module and by means of a protoboard, a series of LEDs were connected with their respective resistors; these LEDs simulated the electronic actuators of the vehicle when changing from a High/Low state when pronouncing a preset command. Later, this system was implemented in a conventional vehicle and launched thanks to a Raspberry Pi computer board, which in turn led to the system having various levels of security and the possibility of loading a free operating system focused on ethical hacking. In addition, a parking assistant activated by the same voice recognition system was installed, which has a series of ultrasonic sensors and an acoustic signal that is activated when the vehicle encounters an obstacle less than a meter away.
Descripción: El presente proyecto tiene como finalidad desarrollar e implementar un sistema de control electrónico por voz, mediante la utilización de software y hardware libre para mejorar la seguridad, confort e interactividad de un vehículo convencional. Este sistema tiene la finalidad de reducir en cierta manera las actividades distractoras durante la conducción y por ende los accidentes automovilísticos. El mismo que fue desarrollado mediante un diseño experimental compuesto por un módulo de reconocimiento de voz “EasyVR”, un microcontrolador de hardware libre “Arduino” y una placa computadora Raspberry Pi con sus periféricos. Además, se instaló un asistente de aparcamiento activado por el mismo sistema de reconocimiento de voz, el cual dispone de una serie de sensores ultrasónicos y una señal acústica que es activada cuando el vehículo se encuentra con un obstáculo a menos de un metro de distancia. Finalmente, todo el sistema fue implementado en un vehículo convencional y puesto en marcha con varios niveles de seguridad gracias a un sistema operativo basado en GNU/Linux instalado en la memoria interna de la placa computadora Raspberry Pi.2022-01-12T00:00:00ZDiseño técnico económico óptimo de un sistema híbrido solar - eólico para nodos remotos de telecomunicaciones de la Corporación Nacional de Telecomunicaciones CNT EP.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21891
Título: Diseño técnico económico óptimo de un sistema híbrido solar - eólico para nodos remotos de telecomunicaciones de la Corporación Nacional de Telecomunicaciones CNT EP.
Autor: Maila Maila, Edgar Mauricio
Resumen: The objective of this degree work is to technically and economically design an optimal solar-wind hybrid
system for remote telecommunications nodes of the National Telecommunications Corporation CNT EP.
The mathematical modeling of each of the system components (photovoltaic generator, wind generator
and battery), model of system reliability using the concept of the probability of loss of power supply
(LPSP) and cost analysis model was established. using the net present cost (NPC) criterion.
The formulation of the optimization model was carried out to minimize the NPC of the system,
complying with the restrictions of LPSP, number of photovoltaic modules, wind turbines, batteries and
battery charge status. The development of the optimization algorithm was implemented by using the
Microsoft Excel Visual Basic editor.
A case study was carried out applying the algorithm developed for a typical locality of the CNT EP
mobile network located in the province of Manabí; and, it was determined that the optimal hybrid energy
system for this locality is composed of a photovoltaic generator plus energy storage in batteries. The
result obtained was contrasted and validated with the Homer Energy program.
Descripción: El presente trabajo de titulación tiene por objetivo diseñar técnicamente y económicamente un sistema
híbrido solar - eólico óptimo para nodos remotos de telecomunicaciones de la Corporación Nacional de
Telecomunicaciones CNT EP. Se estableció el modelamiento matemático de cada uno de los
componentes del sistema (generador fotovoltaico, generador eólico y batería), modelo de la fiabilidad del
sistema utilizando el concepto de la probabilidad de pérdida de suministro de energía (LPSP) y modelo de
análisis de costos mediante el criterio de costo presente neto (NPC).
Se realizó la formulación del modelo de optimización para minimizar el NPC del sistema cumpliendo las
restricciones de LPSP, número de módulos fotovoltaicos, aerogeneradores, baterías y estado de carga de
la batería. El desarrolló del algoritmo de optimización fue implementado mediante la utilización del editor
de Visual Basic de Microsoft Excel.
Se realizó un caso estudio aplicando el algoritmo desarrollado para una localidad tipo de la red móvil de
la CNT EP ubicada en la provincia de Manabí; y, se determinó que el sistema híbrido de energía óptimo
para esta localidad está compuesto por generador fotovoltaico más de almacenamiento de energía en
baterías. El resultado obtenido fue contrastado y validado con en el programa Homer Energy.2021-10-23T00:00:00ZAnálisis numérico del lavado hidráulico (flushing) de un embalse.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21868
Título: Análisis numérico del lavado hidráulico (flushing) de un embalse.
Autor: Galarza Hidalgo, José Luis
Resumen: This work develops the numerical simulations of the reservoir flushing, using the finite difference method, applied with the commercial software FLOW 3D. The RANS turbulence model k-ω was used to predict the liquid phase, while the Meyer-Peter Müller model was applied to estimate the sediment drag. The numerical simulations were carried out three-dimensionally in a transitory state. The results present an analysis of the specific case of the Toachi dam, located in the province of Santo Domingo de los Tsachilas in Ecuador. An analysis of the flow from the reservoir to the bottom drains is presented, as well as the sediment removed, starting from a critical condition of accumulation of solid material in the area near the dam, once the two bottom drains come into operation, with a 100% aperture. In this process, the predominant size of the accumulated sediments is considered, as well as their height in the area near the dam. An important factor for the analysis corresponds to the shape of the reservoir basin that remains at the close of the construction phase of the project, scheduled for 2021. For validation, the numerical results have been compared with the experimental study in physical model, carried out by the Escuela Politécnica Nacional in 2012. Finally, it is shown that the best alternative for the Toachi-Pilatón project is to form an approach channel to the bottom drains to improve the efficiency of the hydraulic flushing.
Descripción: La presente Tesis de grado desarrolla simulaciones numéricas del flujo de lavado del embalse, utilizando el método de diferencias finitas, a través del software comercial FLOW 3D. El modelo de turbulencia RANS de dos ecuaciones k-ω fue utilizado para la predicción de la fase liquida, mientras el modelo de Meyer-Peter Müller fue aplicado para la estimación del arrastre de los sedimentos. Las simulaciones numéricas se llevaron a cabo tridimensionalmente en estado transitorio. Los resultados presentan un análisis del caso específico de la presa Toachi, localizada en la provincia de Santo Domingo de los Tsáchilas en Ecuador. Los resultados presentan un análisis del flujo desde el embalse hacia los desagües de fondo, así como del sedimento removido, partiendo de una condición crítica de acumulación del material sólido depositado junto a la presa, una vez que los dos desagües de fondo entran en operación con una apertura del 100%. Se ha considerado el tamaño predominante de los sedimentos acumulados, así como la altura de estos en la zona próxima a la presa. Un factor importante para el análisis corresponde a la forma del vaso del embalse que queda al cierre de la fase de construcción del proyecto. Para validación, se ha realizado una comparación cualitativa de resultados numéricos con los presentados en el estudio experimental en modelo físico, realizado por la Escuela Politécnica Nacional. Finalmente, se demuestra que la mejor alternativa para el proyecto Toachi-Pilatón es conformar un canal de aproximación hacia los desagües de fondo para mejorar la eficiencia del lavado hidráulico.2021-10-11T00:00:00ZDesarrollo de un sistema de detección de tumores en mamografías mediante técnicas de inteligencia artificial.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21768
Título: Desarrollo de un sistema de detección de tumores en mamografías mediante técnicas de inteligencia artificial.
Autor: Argoti Arcos, Roberth Miguel
Resumen: The objective of this project is to develop an algorithm with artificial intelligence techniques, such as convolutional neural networks, which were used for the detection and classification of tumors in mammograms and thus to prevent unnecessary invasive intervention in patients with possible diagnoses of breast cancer.
In order to carry out this project, the MIAS database was used, which contains mammography images previously diagnosed by doctors. The segmentation of these images was carried out, thus achieving greater accuracy in the training of the proposed convolutional neural network and the validation of the network was performed with 30% of the segmented images. The percentage of accuracy achieved in the network training was 80% after performing several workouts with different characteristics to improve the percentage of accuracy.
Descripción: El presente proyecto tiene como objetivo desarrollar un algoritmo con técnicas de inteligencia artificial, como son las redes neuronales convolucionales, las cuales fueron utilizadas para la detección y clasificación de tumores en mamografías y con esto poder prevenir una intervención invasiva innecesaria en pacientes con posibles diagnósticos de cáncer de mama.
Para la realización de este proyecto se utilizó la base de datos MIAS la cual contiene imágenes de mamografías previamente diagnosticadas por doctores. Se realizó la segmentación de dichas imágenes logrando así mayor exactitud en el entrenamiento de la red neuronal convolucional propuesta y se realizó la validación de la red con el 30% de las imágenes segmentadas. El porcentaje de exactitud logrado en el entrenamiento de la red fue de un 80% luego de realizar varios entrenamientos con diferentes características para mejorar dicho porcentaje.2020-09-01T00:00:00ZFabricación de un motor eléctrico por manufactura aditiva y determinación de su eficiencia
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21703
Título: Fabricación de un motor eléctrico por manufactura aditiva y determinación de su eficiencia
Autor: Salazar Escobar, Adriana Victoria
Resumen: Additive manufacturing development and applications cover a wide research topic for several industries, such as the automotive, biomedical, and engineering ones. The aim of this project is to find the efficiency of a DC brushless motor, the design of which is free. The motor parts were made by using additive manufacturing. Three different materials were used for the stator: Resin RGD835, PLA (Polylactic acid), and magnetic iron PLA. The other parts are made of resin RGD835 only. The “Stratasys Object 24” 3D printer, with resin RGD835, was used to manufacture the rotor, one of the three stator cores, and all of the other fastening components designed to drive torque. As for the other two cores, they were made in the “Ultimaker Original +” 3D printer with PLA and magnetic iron PLA as materials. The coiling and assembly parts were acquired according to the local availability. The methodology consists in: the constructing and testing protocols of the motor, the motor assembly and the required tests in order to obtain important data, such as torque, power, efficiency, and the balancing analysis with vibrational tests. The construction, and the electric and vibrational tests were performed at Escuela Politécnica Nacional. The results regarding torque, input and output power, and efficiency show a close approximation to the commercial ones. The total price of the project is also discussed. By analyzing the results, it is concluded that the motor with stator core made of “magnetic iron PLA” has a greater efficiency and wider input power range.
Descripción: La manufactura aditiva constituye un amplio campo de investigación por parte de la industria manufacturera, aeroespacial, automotriz, biomédica, ingenieril, entre otras, esto implica el desarrollo de nuevos materiales y tecnología para las diferentes áreas y sus aplicaciones. El presente proyecto consiste en determinar la eficiencia del motor eléctrico brushless de diseño libre fabricando todas sus partes mediante manufactura aditiva, en el Laboratorio de Fundición, utilizando tres estatores de diferentes materiales. Con la impresora Stratasys object 24, se fabricaron: rotor, collar, núcleo del estator, elementos de sujeción para torque del motor brushless con Resina RGD 835 y mediante la impresora Ultimaker Original +: los estatores para bobinado con: PLA y magnetic iron PLA. Se utiliza elementos de bobinado y ensamble disponibles en el mercado local. Como parte de la metodología se tiene el protocolo de construcción y protocolo de pruebas del motor, aquí se detalla los componentes impresos, ensamble del motor y pruebas realizadas para obtener: torque, potencia, eficiencia y el análisis de balance de imanes mediante pruebas vibracionales. Tanto la construcción, pruebas eléctricas y de vibraciones se realizaron en los Laboratorios de la Escuela Politécnica Nacional. Los resultados de torque, potencia de entrada y salida, eficiencia que se obtuvieron presentan una buena aproximación con motores comerciales. El análisis de resultados concluye que el motor ensamblado con el estator magnetic iron PLA presenta mayor eficiencia y trabaja en un rango mayor de voltaje de alimentación. Aquí también se describe el costo total del proyecto.2021-06-02T00:00:00ZDiseño y simulación de un robot móvil con navegación autónoma para el traslado de coches entre dos estaciones de trabajo en la empresa Aymesa.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21603
Título: Diseño y simulación de un robot móvil con navegación autónoma para el traslado de coches entre dos estaciones de trabajo en la empresa Aymesa.
Autor: Maroto Sánchez, Washington Ricardo
Resumen: The company Aymesa S.A. reference of the automotive industry in Ecuador for 5 decades, as part of the continuous improvement of its processes and innovation in the material handling system that allows the increase in productivity, the reduction of manufacturing times and costs, requires the design and simulation of a mobile robot for the transfer of cars between two work stations with autonomous navigation that travels from an initial position to a desired position.
For the study of this mobile robot with autonomous navigation, the design of a robot with differential traction and the modeling of an intelligent control is established through the development of two Fuzzy controls: robot direction angle and advance speed. The Matlab software allows simulation, programming and validation; through a graphical interface in the input of input values, output values are obtained for each control, allowing the visualization and analysis of the behavior of the speeds of each of the wheels.
Descripción: La empresa Aymesa S.A. referente de la industria automotriz en el Ecuador desde hace 5 décadas, como parte de la mejora continua de sus procesos e innovación en el sistema de manejo de material que permita el incremento de la productividad, la reducción de tiempos de fabricación y costos, requiere el diseño y simulación de un robot móvil para el traslado de coches entre dos estaciones de trabajo con navegación autónoma que recorre desde una posición inicial hasta una posición deseada.
Para el estudio de este robot móvil con navegación autónoma, se establece el diseño de un robot con tracción diferencial y modelación de un control inteligente mediante el desarrollo de dos controles Fuzzy: ángulo de dirección del robot y la velocidad de avance. El software Matlab permite la simulación, programación y validación; a través de una interfaz gráfica en el ingreso de valores de entrada se obtiene valores de salida para cada control, permitiendo la visualización y el análisis del comportamiento de las velocidades de cada una de las ruedas.2021-03-01T00:00:00ZSimulación numérica de la erosión producida por partículas solidadas en una turbina tipo Francis, bajo las condiciones de sedimentación del rio Pastaza utilizando el paquete computacional ANSYS-CFX
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21562
Título: Simulación numérica de la erosión producida por partículas solidadas en una turbina tipo Francis, bajo las condiciones de sedimentación del rio Pastaza utilizando el paquete computacional ANSYS-CFX
Autor: Pilliza Ormaza, Jairo Andres
Resumen: The present study is an investigation to achieve the characterization of the sediments of the Pastaza River and the estimation of its erosive potential, through the numerical simulation of the effect that solid particles have when colliding on a blade of a runner of a Francis Turbine. The investigation is carried out by obtaining sediment samples through a field investigation carried out at the Agoyan Hydroelectric. In order to characterize the sediments, laboratory tests are carried out to obtain: The distribution of particle sizes, their mineralogical composition, the concentration of total solids, the determination of the shape, and the erosive potential that it may have in relation to it. which, the behavior of the sediments is studied by means of numerical modeling, under the use of CFD, in ANSYS-CFX. The study is carried out in a reference Francis Turbine whose hydraulic variables are known and in a certain way comparable. The main effects that the sediments have on the runner blade are exempted under the analysis of the RANS (Reynolds Averaged Navier Stokes) turbulence models, while; To analyze the erosive potential, two erosion models are used: Finnie and Tabakoff.
Descripción: El presente estudio es una investigación para lograr la caracterización de los sedimentos del Río Pastaza y la estimación de su potencial erosivo, mediante la simulación numérica del efecto que las partículas sólidas tienen al colisionar sobre una hoja de un rodete de una Turbina Francis. La investigación se efectúa a través de la obtención de las muestras de los sedimentos mediante una investigación de campo efectuada en la Hidroeléctrica Agoyan. Con el fin de caracterizar los sedimentos se efectúan ensayos de laboratorio para obtener: La distribución de tamaños de partículas, su composición mineralógica, la concentración de solidos totales, la determinación de la forma, y el potencial erosivo que puede tener en relación, para lo cual, se estudia el comportamiento de los sedimentos mediante modelación numérica, bajo el uso de CFD, en ANSYS-CFX. El estudio se efectúa en una Turbina Francis de referencia cuyas variables hidráulicas son conocidas y de cierta manera comparables. Los principales efectos que los sedimentos poseen sobre la hoja del rodete, se eximan bajo el análisis de los modelos de turbulencia RANS (Reynolds Averaged Navier Stokes), mientras que; para analizar el potencial erosivo, se utilizan dos modelos de erosión el de Finnie y Tabakoff.2021-02-19T00:00:00ZTechno economic assessment of unmanned aerospace platforms for environmental monitoring with a visual spectrum camera
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21389
Título: Techno economic assessment of unmanned aerospace platforms for environmental monitoring with a visual spectrum camera
Autor: Vera Hensiek, Daniel Javier
Resumen: This document proposes a methodology based on a techno-economic analysis to select the best performing aerospace platform for an environmental monitoring mission using a camera. The platforms in this study are: a weather balloon, a nanosatellite, and an unmanned fixed-wing aircraft designed for research projects of the National Polytechnic School. The techno-economic study is based on four main indicators; three that evaluate the technical part, these being the flight autonomy, area of operation, and payload capacity, while the economic part is evaluated by considering the life cycle cost of the platform in the context of a one-year program. The results obtained do not deviate much from what experience would have proposed, with the unmanned fixed-wing aircraft being the best option for this task. Nevertheless, the results propose that each platform has its weaknesses and strengths. This is the foundation of a methodology that can be used to evaluate the use of different aerospace platforms in the context of different missions. The indicators presented in this thesis allow a quantitative assessment in the context of aerospace missions, thus providing measurable parameters useful in early design and selection of the most suitable aerospace vehicle.
Descripción: Se propone una metodología a partir de un análisis tecno-económico para seleccionar la plataforma aeroespacial con mejor rendimiento para una misión de monitoreo ambiental usando una cámara de color. Las plataformas en este estudio son: un globo meteorológico, un nanosatélite, y una aeronave de ala fija no tripulada diseñados para proyectos de investigación de la Escuela Politécnica Nacional. Este estudio se basa en cuatro ejes principales; tres que evalúan la parte técnica: la autonomía de vuelo, área de operación, y capacidad de carga, mientras que en lo económico se evalúa el costo de ciclo de vida en el contexto de un programa de un año. Los resultados obtenidos no se alejan mucho de la que la experiencia hubiera propuesto, siendo el avión no tripulado de ala fija la mejor opción. Sin embargo, los resultados proponen que cada plataforma tiene sus debilidades y fortalezas. Esto da lugar al origen de una metodología para evaluar el uso de diferentes plataformas aeroespaciales en el contexto de misiones diferentes. Los indicadores presentados en esta tesis permiten una evaluación cuantitativa en el contexto de misiones aeroespaciales, proporcionando de esta manera parámetros medibles, útiles para el diseño preliminar y la selección del vehículo aeroespacial más apropiado.2020-09-01T00:00:00ZExfoliación mecánica de grafito en Vórtices de Taylor y su aplicación en electrodos de dióxido de titanio modificados con grafeno
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21373
Título: Exfoliación mecánica de grafito en Vórtices de Taylor y su aplicación en electrodos de dióxido de titanio modificados con grafeno
Autor: Escobar Ortiz, Jorge Ismael
Resumen: This research project shows a development of a methodology to obtain graphene by mechanical exfoliation of graphite in powder. This new methodology presents several advantages comparing with the conventional processes such as low production cost in laboratory, and it is less harmful to the environment. We obtained an adequate mixture of graphite powder, water, and an additive (Tween 80) that increases the viscosity of the solution and generates a toroidal flow (Taylor–Couette flow) which makes a sharp effort over the graphite. This effect was obtained through a mechanical device composed of two concentric and coaxial cylinders in which one of them rotates. As the speed increases, the torque increases rapidly and produces a sharp esforce between two contiguous vortices of Taylor-Couette flow. This force breaks the weak layers of graphite obtaining graphene. It was evaluated the quantity, quality, size, and morphology of the obtened graphene. The results gotten by UV-VIS and RAMAN showed the amount, morphology, and number of layers of the material obtained by exfoliation. With these results we were able to conclude that final product was better quality that the one generated by electrochemical exofoliation.
Descripción: Esta investigación pretende desarrollar una metodología para la obtención de grafeno por medio de exfoliación mecánica de grafito en polvo.
Se estableció este método debido a que presenta ciertas ventajas, como es su costo de producción a escala laboratorio como también que es menos nocivo con el medio ambiente. El método radica en obtener una mezcla adecuada de grafito en polvo, agua y un aditivo (tween 80) que permite el aumento de la viscosidad de la solución, de manera que al generar un flujo toroidal se produzca un esfuerzo cortante en el grafito. Para esto se construyó un dispositivo compuesto por dos cilindros concéntricos, uno de los cuales rota. Se genera un esfuerzo de corte entre dos vórtices contiguos de flujo toroidal, rompiendo las capas débiles de grafito, para la obtención de grafeno.
Se evaluó la cantidad, calidad, del grafeno obtenido. Los resultados que se obtuvieron en el UV-VIS y RAMAN, determinaron, la cantidad, y el número de capas del material obtenido por medio de este proceso de exfoliación. Lo que indicó que el material producido es de mejor calidad que el generado con un proceso de exfoliación electroquímica.2019-05-27T00:00:00ZDiseño e implementación del sistema de control, instrumentación e interfaz de mando humano – máquina para un exoesqueleto de rehabilitación de mano
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21366
Título: Diseño e implementación del sistema de control, instrumentación e interfaz de mando humano – máquina para un exoesqueleto de rehabilitación de mano
Autor: Bonilla Ribadeneira, Christian Sebastian
Resumen: This article presents the design of the control system, instrumentation and human – machine interface for a hand rehabilitation exoskeleton. The design and implementation of the mechanical part of the exoskeleton is previously built, so this proposal seeks the integrality of the project. A study of the kinematics of the exoskeleton mechanism is performed to obtain the operating ranges. Also, the kinematic study allows to determine the trajectory that the finger follows in conjunction with the mechanism in a flexion movement. In addition, the design of the instrumentation that includes position and force sensors with their respective conditioning circuits is presented. The control system is responsible for operating the electric motors that generate the movements of the mechanism and also, receives the signals from the position and force sensors. With this information, the controller establishes the motor signals that allow rehabilitation routines with the exoskeleton. The types of rehabilitation routines can be chosen through a human-machine interface that run on the computer.
Descripción: El presente artículo presenta el diseño del sistema de control, instrumentación y la interfaz de mando para un exoesqueleto de rehabilitación de mano. La implementación de la parte mecánica del exoesqueleto se construye previamente, por lo que esta propuesta busca la integralidad del proyecto. Se realiza un estudio de la cinemática del mecanismo del exoesqueleto para obtener los rangos de funcionamiento. También, el estudio cinemático permite determinar la trayectoria que sigue el dedo en conjunto con el mecanismo en un movimiento de flexión. Además, se presenta el diseño de la instrumentación que incluye sensores de posición y de fuerza con sus respectivos circuitos de acondicionamientos. El sistema de control es el encargado de manejar los motores eléctricos que generan los movimientos del mecanismo y también, recibir las señales de los sensores de posición y fuerza. Con dicha información, el controlador establece las señales de los motores que permiten realizar rutinas de rehabilitación con el exoesqueleto. Se puede escoger los tipos de rutinas de rehabilitación a través de un interfaz humano – máquina que funciona en la computadora.2020-02-04T00:00:00ZDiseño e implementación de una balanza aerodinámica para el túnel de viento subsónico de ciclo abierto del LMFT de la Escuela Politécnica Nacional para medición de las fuerzas de arrastre y sustentación
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21365
Título: Diseño e implementación de una balanza aerodinámica para el túnel de viento subsónico de ciclo abierto del LMFT de la Escuela Politécnica Nacional para medición de las fuerzas de arrastre y sustentación
Autor: Daquilema Guambo, Dennys Rafael
Resumen: The objective of this titling project was to design and build a prototype aerodynamic balance, which allowed the measurement of aerodynamic forces by obtaining drag and lift coefficients, which are generated in the profiles submerged in a fluid. In order to, determine the effectiveness of the prototype, tests were carried out on an aerodynamic profile NACA 0012 of 15 cm rope, 10 samples were taken at each point of interest that are generated by the variation of the angle of attack ranging from -4 to 20 degrees. These values were compared with those issued by the NACA report number 460, which also allowed us to determine the uncertainty value present in the system that has a value of 0.035, and a maximum error percentage in drag coefficient of 75% and 95% in the lift coefficient due to the vibrations present in the wind tunnel during its operation and its incorrect location, which causes a recirculation of the air that influences the test area.
Descripción: El presente proyecto de titulación tuvo como objetivo diseñar y construir un prototipo de balanza aerodinámica, que permitió la medición de fuerzas aerodinámicas mediante la obtención de los coeficientes de arrastre y sustentación, que se generan en los perfiles sumergidos en un fluido. Para poder determinar la efectividad del prototipo se realizaron ensayos en un perfil aerodinámico NACA 0012 de cuerda 15 cm, se tomaron 10 muestras en cada punto de interés que se generan por la variación del ángulo de ataque que va de -4 a 20 grados; dichos valores fueron comparados con los emitidos por el reporte número 460 de la NACA que además nos permitió determinar el valor de incertidumbre presente en el sistema que tiene un valor de 0.035, y un porcentaje de error máximo en coeficiente de arrastre de 75% y del 95% en el coeficiente de sustentación debido a las vibraciones presentes en el túnel de viento durante su funcionamiento y la incorrecta ubicación del mismo, que provoca una recirculación del aire que influye a la zona de pruebas.2020-02-04T00:00:00ZDiseño e implementación de un sistema de telemetría y video para vehículos aéreos no tripulados (UAVS)
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21361
Título: Diseño e implementación de un sistema de telemetría y video para vehículos aéreos no tripulados (UAVS)
Autor: Guevara Balarezo, Vanessa Katherine
Resumen: The project contains a design and set a telemetry and video system for unmanned aerial vehicles (UAV) which cover a 2 km distance in a line of sight environment. In order to fulfill the objective of the project, a radio link system in the unlicensed frequencies of 915 MHz and 5.8 GHz was selected as a communication system between the UAV and the control station. The telemetry and video systems consist of a part of hardware, corresponding to the equipment required to establish the link, and the part of the software constituted by the Mission Planner software that allows the integration of the hardware of the systems with the control station. The telemetry system has to send the data from the UAV to the control station, the data consist of information about altitude, position, distance from the UAV to the station, and speed of the air flow. On the other hand, the video system sends a real time video from the UAV to the control station. The Mission Planner software allows the telemetry and video data sent from the UAV to be displayed on the control station
Descripción: El presente proyecto contiene el diseño e implementación de un sistema de telemetría y video para vehículos aéreos no tripulados con un alcance en línea de vista de hasta 2 km. Para cumplir con el objetivo del proyecto, se seleccionó como sistema de comunicación entre el UAV y la estación de control, un sistema de radioenlace en las frecuencias no licenciadas de 915 MHz y 5.8 GHz. Los sistemas de telemetría y video están constituidos por una parte de hardware, correspondiente a los equipos requeridos para establecer el enlace, y la parte del software constituida por el software Mission Planner que permite la integración del hardware de los sistemas con la estación de control. El sistema de telemetría envía los datos correspondientes a la altura de vuelo, posición (GPS), distancia respecto a la estación de control y velocidad del aire. El sistema de video es el encargado de enviar el video en tiempo real desde el UAV hasta la estación de control. El software Mission Planner permite visualizar en la estación de control los datos de telemetría y video enviados desde el UAV.2019-09-04T00:00:00ZReconocimiento y clasificación de lenguaje de señas usando Kinect e inteligencia artificial
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21357
Título: Reconocimiento y clasificación de lenguaje de señas usando Kinect e inteligencia artificial
Autor: Guamán Gamboa, Tomás Santiago
Resumen: In the world there is about 466 millions of people with deafness, it represents more than 5% of global population . These people have several inconvenient to communicate with others who do not speak the sign language. This issue as social isolation and prevents equal growth. This project is based on the needs for people who do not speak this type of language, so they can understand the signs made by someone deaf through a software which uses artificial intelligence and a 3D sensor.
In this research, the hand trajectories obtained with the help of the 3D sensor are used for training, validation and test of an artificial intelligence algorithm based on neural network. The network is responsible for recognition and classification of 5 basic signs determined with the help of an expert in this field. The neural network is a multilayer perceptron trained by back propagation.
The training is done with 6 people and the test with 9 additional. In the simulation phase, the system has an effectiveness in recognition and classification of 99.6%; while, in the field test of 98.7%. In addition, an HMI was developed for data acquisition and the presentation of results.
Descripción: En el mundo existen alrededor de 466 millones de personas con discapacidad auditiva lo cual representa más del 5% de la población mundial. Estas personas presentan serios inconvenientes para poder comunicarse con otras que no hablan la lengua de señas, lo que repercute en un aislamiento social e impide un desarrollo igualitario. Este proyecto se basa en la necesidad de que las personas, quienes no hablan este tipo de lenguaje, puedan entender las señas realizadas por alguien con discapacidad auditiva mediante un programa de ordenador que utiliza inteligencia artificial y un sensor 3D.
En esta investigación se utilizan las trayectorias de las manos obtenidas con la ayuda del sensor 3D, para entrenamiento, prueba y validación de un algoritmo de inteligencia artificial basado en redes neuronales responsable del reconocimiento y clasificación de 5 señas básicas determinadas por un experto en este campo. La red neuronal utilizada es un perceptrón multicapa entrenado mediante retro propagación.
El entrenamiento de la red neuronal se lo realizó con 6 personas y las pruebas con 9 personas adicionales. En la fase de simulación, el sistema tiene una efectividad en reconocimiento y clasificación del 99.6%; mientras que, en las pruebas de campo es del 98.7%. Además se desarrolló un HMI para la toma de datos y la presentación de resultados.2019-06-06T00:00:00ZAnálisis de los parámetros controlados en la norma técnica ecuatoriana INEN 2207:2002 aplicada en la revisión técnica vehicular para automotores diésel en el distrito metropolitano de Quito
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21274
Título: Análisis de los parámetros controlados en la norma técnica ecuatoriana INEN 2207:2002 aplicada en la revisión técnica vehicular para automotores diésel en el distrito metropolitano de Quito
Autor: Román Gía, Ricardo Adrián
Resumen: An evident increase in respiratory conditions in citizens from Quito, the presence of dark clouds early in the morning around the center of the city, and the noticeable pollution in streets where diesel engine vehicles circulation is frequent, have been evidenced in Quito. This research analyzes current standard for emissions and determine if the limits defined are suitable to warrant good air quality. In addition, vehicles’ technological conditions and fuel quality than allows or inhibit the establishment of stricter standards, have been taken into account. The quantity of analyzed data in the current research provide a suitable level of confidence to generalize research conclusions. Once these research was concluded it was determined that there is a stagnation in the process of evolution for pollutant emissions standard valid in the city and that the correlation between pollution in exhaust gases and opacity of those gases is not close. Moreover, the existence of a vehicle population and a fuel quality adequate to comply to stricter standards was also evidenced.
Descripción: La presente investigación fue motivada por el perceptible incremento de afecciones respiratorias en los ciudadanos de Quito, la presencia de nubes oscuras a primeras horas de la mañana en el centro de la ciudad, y la contaminación manifiesta en sectores donde es frecuente la circulación de automotores con tecnología diésel.
Estos hechos condujeron al interés de analizar la norma actual vigente y determinar si los límites presentes en la misma son adecuados para garantizar la calidad del aire. Además, se tuvo en consideración las condiciones tecnológicas de los automotores y la calidad del combustible empleado que permitan o impidan la entrada en vigencia de normas ambientales menos laxas.
La cantidad de datos analizados en esta investigación proporcionaron un nivel de confianza adecuado para la generalización de las conclusiones obtenidas. Una vez concluida la investigación se pudo determinar que existe un estancamiento en la evolución de la norma para emisiones vigente en la ciudad y que la correlación entre la contaminación existente en los gases de escape y la opacidad de esos gases no es estrecha. Además, se evidenció la existencia de un parque automotor apto para cumplir normas más estrictas, y una calidad de combustible suficiente para dicho efecto.2020-12-11T00:00:00ZIncidencia del Cambio de Viscosidad del Aceite en las Emisiones de CO2 y en las Pérdidas Mecánicas de un Vehículo con Motor de Combustión Interna por Compresión
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21203
Título: Incidencia del Cambio de Viscosidad del Aceite en las Emisiones de CO2 y en las Pérdidas Mecánicas de un Vehículo con Motor de Combustión Interna por Compresión
Autor: Casaliglia Gordón, Daniel Enrique; Tumbaco Casa, Klever Armando
Resumen: This work aims to study the incidence of oil viscosity change in CO2 emissions and mechanical losses. Therefore, a diesel van with 3000 cc turbocharged engine was used, in this vehicle, fuel consumption values were recorded from the first oil change at 204631 km, this in order to visualize the performance behavior of fuel over the life of the lubricant. From the second lubricant change at 209965 km, torque and power tests were performed to find mechanical losses using the indicator diagram method, in consequence, the LSP 3000 chassis dynamometer was used at 0, 3500 and 5000 km and to determine the change in viscosity of the lubricant three extractions of 100 ml were made at 2500, 3500 and 5000km, the samples were sent to the EPN (Escuela Politécnica Nacional) Lubricant Laboratory to assess kinematic viscosity at 100 °C; finally in the third lubricant change at 215095 km is continued only with the recording of fuel consumption data. As a result of this experimentation, it was obtained that the fuel economy in the three lubricant changes has the similar behavior where there is a decrease of 11% from 3500 km, because it goes from 36 km/gal to 32 km/gal, so CO2 emissions increased by 18,2%; it was also found that a variation in the kinematic viscosity of the oil that increased by 6,48% caused a 41,36% increase in mechanical losses, compared to initial losses.
Descripción: Este trabajo tiene por objetivo el estudio de la incidencia del cambio de viscosidad del aceite en las emisiones de CO2 y en las pérdidas mecánicas. Para esto, se utilizó una camioneta a diésel con motor turbo alimentado de 3000 cc, en este vehículo, se registraron los valores del consumo de combustible a partir del primer cambio de aceite a los 204631 km, esto con el fin de visualizar el comportamiento del rendimiento de combustible a lo largo de la vida útil del lubricante. A partir del segundo cambio de lubricante a los 209965 km se realizaron las pruebas de torque y potencia para encontrar las pérdidas mecánicas con el método del diagrama indicador, para esto, se utilizó el dinamómetro de chasis LSP 3000 a los 0, 3500 y 5000 km y para determinar el cambio de viscosidad del lubricante se realizaron tres extracciones de 100 ml a los 2500, 3500 y 5000km, las muestras fueron enviadas al Laboratorio de lubricantes de la EPN(Escuela Politécnica Nacional) para evaluar la viscosidad cinemática a los 100 °C; finalmente en el tercer cambio de lubricante a los 215095 km se continuo solo con el registro de datos del consumo de combustible. Como resultado de esta experimentación se obtuvo que el rendimiento del combustible en los tres cambios de lubricante presenta el comportamiento similar donde se tiene una disminución del 11% a partir de los 3500 km, debido a que pasa de 36 km/gal a 32 km/gal, por ende, las emisiones de CO2 aumentaron un 18,2%; también se pudo comprobar que una variación en la viscosidad cinemática del aceite que aumentó un 6,48% ocasionó un incremento del 41,36% en la pérdidas mecánicas, con respecto a las iniciales.2020-09-14T00:00:00ZAnálisis de esfuerzos mecánicos en prototipos de elementos planos con geometría compleja utilizando el método fotoelástico
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21120
Título: Análisis de esfuerzos mecánicos en prototipos de elementos planos con geometría compleja utilizando el método fotoelástico
Autor: Pupiales Brusil, Lenin René
Resumen: The objective of this project is to a¡:railze the distribution of stresses in prototypes of flat elements
that have birefringence properties to then make a comparison with results obtained by
computational techniques. This analysis was developed based on the photoelasticity, u,hich is based
on the property that has diffraction light when striking on mechanicallv charged elements, by the
other way the comparison of the results obtained by photoelasticity was made based on finite
element, all with the pur¡rose of obtaining an experimental methodology that allows the
development of experimental techniques in the field of mechanical design. This document is aimed
at those professionals focuscd on the freld of mechanical design, since it shows an experimental
methotlology that can validate or contrast the studies carried out in this field in order to optimize
the design process.
Descripción: El presente proyecto tiene por otrjetivo analizar la distribución de esfuerzos en prototipos de
elementos planos que presentan propiedades de trirrefringencia y realizar una comparación con
resultados otrtenidos mediante técnicas computacionales, dicho análisis fue desarrollado en l¡ase al
método fotoelástico, el cual se basa en la propiedad que posee la luz de difractarse at incidir sobre
cuerpos cargados mecánicamente, por otra parte la comparación de los resultados obtenidos por
fotoelasticidad se realizó en base a los análisis por elementos finitos, todo esto con la finalidad de
obtener ur¡a rnetodología experimental que permita el desarollo de las téc¡licas experirnentales en
el cam¡ro del diseño de elementos mecánicos. El presente documento está orientado para aquellos
profesionales enfocados en el cam¡ro del diseño de elementos mecánicos, ya que muestra una
metodología experimental que puede validar o contrastar los estudios realizados en dicho campo
con el fin de optimizar el proceso de diseño.2020-09-01T00:00:00ZDiseño de un sistema estructural y de climatización de un planetario giratorio tipo cúpula astronómica para el Observatorio Astronómico de Quito de la Escuela Politécnica Nacional
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21108
Título: Diseño de un sistema estructural y de climatización de un planetario giratorio tipo cúpula astronómica para el Observatorio Astronómico de Quito de la Escuela Politécnica Nacional
Autor: Benalcázar Rojas, David Eduardo
Resumen: The present project aims at the design, simulation and construction of a metallic structure in the form of dome itself that will be installed in the Astronomical Observatory of Quito, for the design referred to in the Ecuadorian construction norm, and it was taken in Consideration of the fluency resistances of the materials, and taking on consideration the NEC 2015 once the design is made, it is entered in the SAP 2000 program, and Inventor Professional 2018, through the finite elements design the elements that are more complex to design, finally, the workshop and the dome is built, dead, live loads, earthquake loads, SSP, and the respective safety factors for the correct design of the structure were considered in this project. For the air conditioning part, the different thermal loads to which the dome will be subjected are analyzed. and the respective calculation is made, and the respective equipment is chosen according to the energy demands of bringing the environment to the comfort zone.
Descripción: El presente proyecto tiene como objetivo el diseño y simulación de una estructura metálica en forma de domo, mismo que será diseñado para su uso en las instalaciones del Observatorio Astronómico de Quito en el parque Jerusalén. Para el diseño se baso en la Norma Ecuatoriana de la Construcción NEC 2015 y se consideró las resistencias a la fluencia o modulo elástico de los materiales, una vez realizado el diseño se ingresa en el programa SAP 2000, e Inventor Profesional 2018, SolidWorks 2019 y Ram Conexión para a través de estos recursos computacionales, diseñar los elementos que por su geometría son más complejos de dibujar y diseñar y finalmente se genera los planos de taller para la posterior construcción del domo. Adicionalmente, se consideró en el presente proyecto cargas muertas, vivas, cargas de sismo, SSP y los respectivos factores de seguridad para un correcto diseño de la estructura. Para la parte de climatización, se analizará las diferentes cargas térmicas a las que estará sometida la cúpula y se realizará el respectivo cálculo, para proceder a escoger el equipo acorde a las demandas energéticas que conlleva el ambiente a la zona de confort.2020-09-01T00:00:00ZDesagregación tecnológica del tren de rodadura para un teleférico de transporte público
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/21065
Título: Desagregación tecnológica del tren de rodadura para un teleférico de transporte público
Autor: Guerra Medina, Andrea Alejandra; Tapia Morales, Ana Gabriela
Resumen: Public transport represents one of the biggest challenges in Latin America. A good transportation is the key to access to employment, education, and health, fundamental to reduce poverty and social exclusion in low-income urban areas. In Ecuador, companies are evolving, proposing new strategies to operate and maintain their position against others, with the proposal of monopolizing this market segment, so technological unbundling becomes an instrument of industrial policy that seeks to maximize own participation in the execution of investment projects by increasing the national technological component, with the objective of including a greater number of national suppliers and by increasing the Ecuadorian Added Value - VAE-.
In a public ropeway, one of the most important and sensitive systems in the technological field is the roller battery, that control the safety and stability of the system, which is why they are equipped with a different technological accessories such as wind sensors, derailment sensors and cable tension, which is the reason technical study merits specific research into this system, through technological disaggregation of processes, machinery and projects. The fundamental elements of the roller battery are analyzed using design criteria, load analysis and simulation of critical states using the ANSYS simulation software: Engineering Simulation and 3D Design, that allows results to be obtained from the functionality of mechanical elements.
Descripción: El transporte público representa uno de los mayores desafíos en Latinoamérica, la movilidad adecuada es clave para el acceso al empleo, educación y salud, fundamentales para aliviar la pobreza y la exclusión social en áreas urbanas de bajos ingresos. En el Ecuador, las empresas están en evolución, planteando nuevas estrategias para surgir en el mercado y mantener su posición frente a otras, con la finalidad de acaparar la demanda, por lo que la desagregación tecnológica se convierte en un instrumento de política industrial que busca maximizar la participación propia en la ejecución de proyectos de inversión por medio del incremento del componente tecnológico nacional, con el objetivo de incluir un mayor número de proveedores nacionales y por ende aumentar el Valor Agregado Ecuatoriano –VAE–.
En un teleférico público uno de los sistemas más importantes y sensibles en el ámbito tecnológico son los trenes de rodadura, ya que controlan la seguridad y estabilidad del sistema por lo que se encuentran equipados con una serie de accesorios tecnológicos como sensores de viento, descarrilamiento y tensión del cable, razón por la cual su estudio técnico amerita la investigación específica de este sistema, mediante desagregación tecnológica de procesos, maquinaria y proyectos. Los elementos fundamentales del tren de poleas se analizan mediante criterios de diseño, análisis de cargas y simulación de estados críticos mediante el software de simulación ANSYS: Engineering Simulation & 3D Design, que permite obtener resultados de la funcionalidad de elementos mecánicos.2020-08-12T00:00:00ZMetodología de diseño para turbinas tipo Pelton, mediante un estudio paramétrico
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20949
Título: Metodología de diseño para turbinas tipo Pelton, mediante un estudio paramétrico
Autor: Sarmiento Rojas, Javier Alexander
Resumen: The aim of this work is to develop a methodology that allows obtaining a parametric design for the buckets and the runner of the Pelton Turbines, validated through the real data of the Illuchi II Hydroelectric Power Plant. From the real operating data of the Pelton turbines, a sensitivity analysis of parameters related to the geometric design under the conditions of greater hydraulic efficiency has been carried out, the consideration for the parameters related to wear of Pelton Turbines during the phase of design, and through an analysis of ranges and recommended equations for the calculation of the parameters determined in the model, the geometry, performance angles for maximum hydraulic efficiency and the optimal location of the buckets in the impeller of the Pelton type turbine have been obtained.
This process ends with the validation of the results obtained and the development of the Pelton Type Turbine model.
Descripción: El presente documento tiene por objetivo desarrollar una metodología que permita obtener un diseño paramétrico para los cucharones y el rodete de las Turbinas Tipo Pelton, validado a través de los datos reales de la Central Hidroeléctrica Illuchi II. A partir de los datos de operación de las turbinas tipo Pelton se ha realizado un análisis de sensibilidad de parámetros relacionados al diseño geométrico bajo las condiciones de mayor eficiencia hidráulica, se ha investigado la consideración para los parámetros que intervienen en el desgaste durante la fase de diseño, y, mediante un análisis de rangos y ecuaciones recomendadas para el cálculo los parámetros determinados en el modelo se ha obtenido los ángulos para la máxima eficiencia hidráulica y la ubicación óptima de los cucharones en el rodete de la turbina tipo Pelton.
Este proceso termina con la validación de los resultados obtenidos y la elaboración del modelo de la Turbina Tipo Pelton.2020-06-24T00:00:00ZUbicación óptima de generación distribuida en redes de distribución usando programación no lineal entera mixta
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20904
Título: Ubicación óptima de generación distribuida en redes de distribución usando programación no lineal entera mixta
Autor: Carvajal Proaño, Andrés Francisco
Resumen: The main objective of this investigation is to determine the finest location of distributed generation in an electrical distribution system at a main feeders’ level through the resolution of a mixed integer non-linear programming model, which is resolve by means of the GAMS computational tool. The mixed integer nonlinear mathematical programming model will be applied to a 33-bar IEEE distribution system, which will determine the optimal location of the GD. In order to do this, the inherent characteristics to perform the operation of electrical systems will be consider into play. In this scenario, a comparative analysis will be perform with a commercial software for the simulation of electrical systems – ETAP. This system will allow simulating the IEEE system and calculate the results of the proposed mathematical model. Once the mathematical model is evaluated, four study cases will be generated, in which different amounts of GD are integrated. In these cases, technical variables are calculate it, such as voltage level, losses, among other significant aspects. These will allow us to conclude that the mixed integer non-linear programming model makes it possible to find the optimal location of several GD units in the network, guaranteeing the technical conditions of the network and fulfilling the objective of minimizing losses in the system.
Descripción: El objetivo principal de esta investigación es determinar la ubicación óptima de generación distribuida en un sistema eléctrico de distribución a nivel de alimentadores principales a través de la resolución de un modelo de programación no lineal entero mixto, el cual es resuelto mediante la herramienta computacional GAMS. El modelo matemático de programación no lineal entero mixto será aplicado a un sistema de distribución de 33 barras IEEE, el cual determinará la ubicación óptima de GD, para el efecto se considera las características inherentes a la operación de los sistemas eléctricos. Bajo este escenario, se realizará un análisis comparativo con un software comercial para la simulación de sistemas eléctricos – ETAP, el cual permitirá simular el sistema IEEE y evaluar los resultados del modelo matemático propuesto. Una vez evaluado el modelo matemático, se genera cuatro casos de estudio, en las que se va integrando diferentes cantidades de GD, en estos casos se evaluará variables técnicas tales como el nivel de voltaje, pérdidas, entre otros aspectos de relevancia, las cuales permitirán concluir que el modelo de programación no lineal entero mixto permite encontrar la ubicación óptima de varias unidades de GD en la red asegurando las condiciones técnicas de la red, cumpliendo con el objetivo de minimización de pérdidas.2019-12-09T00:00:00ZEstudio ergonómico en enfermeras que realizan la tarea de alimentación a infantes neonatos, mediante la validación, adquisición y procesamiento de datos capturados por sensores de profundidad
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20872
Título: Estudio ergonómico en enfermeras que realizan la tarea de alimentación a infantes neonatos, mediante la validación, adquisición y procesamiento de datos capturados por sensores de profundidad
Autor: Zambrano Moya, Luis Felipe
Resumen: Nowadays in Ecuador a considerable percentage of people is suffering from injuries and musculoskeletal disorders caused by ergonomic factors such as bad posture and inadequate load-handling that directly affects workers’ health, performance, and production. The present study is focused on nurses that attend neonates, and more in detail in the standup feeding activity. To measure the ergonomic risk, the REBA method analyzes the human body in two parts and get a final score that represents the risk level and the required action level in this task. Data will be obtained through the repetition of the task with voluntary participation in a controlled and settled space with two different systems, a reference one that is a photogrammetry laboratory and the other one is depth sensors, which will be assessed. Besides setting the risk level of the task, the project assess the sensor in a functional way and if this experimental method could be used in the future in real time and in real areas that need a quick and reliable ergonomic risk analysis.
The results showed that depth sensors can be used as a reliable instrument to determine the risk level and that feeding task presents a medium risk level that means that an action should be taken.
Descripción: Existe en el Ecuador un porcentaje considerable de gente que padece lesiones musculares o trastornos musculoesqueléticos que son causados por muchos factores, entre estos, el ergonómico debido a malas posturas e inadecuada manipulación de cargas, que tienen un impacto directo en la salud del trabajador y una disminución en la producción y el desempeño laboral. Con lo antes mencionado, el presente estudio se ha centrado en las enfermeras que atienden infantes neonatos, ya que son un grupo vulnerable en la actualidad a este tipo de riesgo y especialmente en la tarea de alimentación de pie con biberón. Para poder determinar el riesgo ergonómico se utiliza el método de valoración ergonómica REBA que analiza el cuerpo humano en dos partes, cada una con sus respectivos miembros estructurales y que nos permiten obtener una puntuación final que representa el nivel de riesgo y nivel de acción necesario para esa tarea. Los datos se van a obtener mediante la reproducción de esta tarea mediante la participación de voluntarios en un ambiente controlado con dos sistemas diferentes, uno de referencia que es un laboratorio de fotogrametría y el otro a validar que es con sensores de profundidad. Adicional a determinar el nivel de riesgo de la tarea, se valida el sensor de manera funcional, de manera rápida, fiable.
Los resultados determinaron que se puede usar el sensor de profundidad como instrumento fiable para determinar el nivel de riesgo y que la tarea de alimentación presenta un nivel de riesgo mediano que amerita una acción de corrección.2020-04-30T00:00:00ZEstudio técnico económico para aprovechar los gases de escape en el enfriamiento del aire de entrada al Compresor de las Turbinas de gas Solar Centauro 50 de la Planta de generación TPP
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20721
Título: Estudio técnico económico para aprovechar los gases de escape en el enfriamiento del aire de entrada al Compresor de las Turbinas de gas Solar Centauro 50 de la Planta de generación TPP
Autor: Ramírez Jácome, Milton Ernesto; Noroña Núñez, Ronal Marcelo
Resumen: The Centaur 50 (C50) gas turbine nominal power output (4,4 Mw) is limited by its inlet air temperature, when it is increased also increases the temperature of the combustion chamber until the alarm or unscheduled stop condition is reached , to ensure that the above condition does not occur, the power delivered by the generation set must be reduced. To avoid this power loss, the current study aims to use the exhaust gases in a cooling system and reduce the inlet air temperature until the standard condition. The study development begins with some theoretical concepts related to the topic, it continues with the methodology used to obtain the current condition operation parameters, the work place environmental conditions and the inlet air reference conditions. These values allow us to select the components of the air-cooling system, calculate the efficiency parameters corrected at the reference temperature, and determine the project economic indicators. The obtained results shown, that by cooling the inlet air, the electric generator power output increases by 14,38 %, the heat rate decreases by 3,71 % and the thermal performance reaches 34,32 % approximately. The economic indicators show that this project is technically and economically feasible to be implemented.
Descripción: La potencia nominal (4,4 Mw) de la turbina de gas centauro 50 está limitada por la temperatura de su aire de entrada. Cuando esta se incrementa también se incrementa la temperatura de la cámara de combustión hasta alcanzar la condición de alarma o de paro no programado, lo que hace que la potencia entregada por el set de generación tenga que ser reducida. Para evitar esta pérdida de potencia, el estudio actual tiene como objetivo seleccionar los componentes de un sistema de enfriamiento, que utilizando los gases de escape permita reducir la temperatura del aire de entrada hasta alcanzar la condición estándar. El desarrollo de este trabajo comienza con algunos conceptos teóricos relacionados con el tema, continúa con la metodología utilizada para obtener: los parámetros de operación en la condición actual, las condiciones ambientales del sitio de trabajo y las condiciones de referencia del aire de entrada. Estos valores permiten seleccionar los componentes del sistema de enfriamiento, calcular los parámetros de eficiencia corregidos a la temperatura de referencia y determinar los indicadores económicos. Los resultados obtenidos muestran que al enfriar el aire de entrada, la potencia de salida del generador eléctrico incrementa un 14,38%, el régimen térmico disminuye el 3,71% y el rendimiento térmico llega al 34,32 aproximadamente. Los indicadores económicos muestran que, este proyecto es técnica y económicamente viable y puede ser implementado2019-11-26T00:00:00ZDiseño del control de una Microcentral Hidroeléctrica con Turbina Michell Banki 213Kw
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20710
Título: Diseño del control de una Microcentral Hidroeléctrica con Turbina Michell Banki 213Kw
Autor: Proaño Guevara, Roberto Felipe
Resumen: The objective of this project is to develop a methodology that allows obtaining a control system of a turbine-generator group from data obtained in the field to carry out the design and construction of a micro-hydroelectric power station. In addition, the titling work proposes to be a practical guide to have the global vision of the different elements that make up a power generation plant in treated water pipes. The description is developed from the analysis of the generation capacity to the implementation of the automation and control algorithm in a PLC (Programmable Logic Controller). Once the elements that make up the micro-central were implemented, the control system was adapted to the turbine-generator group, obtaining stable results.
Descripción: El presente proyecto tiene por objetivo desarrollar una metodología que permita obtener un sistema de control de un grupo turbina-generador a partir de datos obtenidos en campo para realizar el diseño y construcción de una micro-central hidroeléctrica. Además el trabajo de titulación plantea ser una guía práctica para tener la visión global de los diferentes elementos que componen una central de generación eléctrica en tuberías de agua tratada. Se desarrolla la descripción desde el análisis de la capacidad de generación hasta la implementación del algoritmo de automatización y control en un PLC (Controlador Lógico Programable). Una vez implementados los elementos que componen la micro-central, se logró que el sistema de control se adapte al grupo turbina-generador obteniendo resultados estables.2019-12-12T00:00:00ZDiseño de un sistema de cogeneración asociado a la central de generación eléctrica del bloque 18 de PETROAMAZONAS EP
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20596
Título: Diseño de un sistema de cogeneración asociado a la central de generación eléctrica del bloque 18 de PETROAMAZONAS EP
Autor: Rodríguez Paspuel, Edison Fernando
Resumen: The growing global awareness of the efficient use of energy resources has forced governments to re-examine their energy policies and take measures to avoid wasting them. Our country is not the exception with the creation, according to Decree No.1048, of the "National Institute of Energy Efficiency and Renewable Energies", so the present thesis project is in order with this trend of national and global awareness, within a framework of protection to the environment; having as objective to propose a viable economic technical alternative to recover the thermal energy rejected in the form of heat through the exhaust gases of the three (3) Wartsila gensets W16V32 of the Generation Plant (PGE) located in the base ZPF of block 18 of Petroamazonas EP. It will begin by performing an exergy analysis of the exhaust gases of the Wartsila units, to determine the useful work potential that can be obtained from the heat coming from this heat source. Then the thermodynamic design of a HRSG (Heat Recovery Steam Generator) and its support systems, which would recover heat from the exhaust gases of Wartsila units. With the implementation of the proposed system, considering a 95% availability, it will be able to generate a power of 1621 kW and an average annual energy of 1'108.764 kW.h
Descripción: La creciente conciencia mundial del uso eficiente de recursos energéticos ha obligado que los gobiernos re-examinen sus políticas energéticas y tomen medidas para evitar el desperdicio de los mismos. Nuestro país no es la excepción con la creación, según Decreto No.1048, del “Instituto Nacional de Eficiencia Energética y Energías Renovables”, por lo que el presente proyecto de tesis es a fin con esta tendencia de concientización nacional y mundial, dentro de un marco de protección al medio ambiente; teniendo como objetivo el plantear una alternativa técnico económica viable para recuperar la energía térmica rechazada en forma de calor a través de los gases de escape de las tres (3) unidades de generación a crudo Wartsila W16V32 de la Planta de generación (PGE) ubicada en la base ZPF del bloque 18 de Petroamazonas EP. Se comenzará realizando un análisis exergético de los gases de escape de las unidades Wartsila, para determinar el potencial de trabajo útil que se puede obtener del calor proveniente de esta fuente de calor. Luego se realiza el diseño termodinámico de un HRSG (Heat Recovery Steam Generator) y sus sistemas de soporte, que permitirían recuperar el calor de los gases de escape de las unidades Wartsila. Con el calor recuperado se produce vapor sobrecalentado que accionará una turbina de vapor seleccionada para generar energía eléctrica. Con la implementación del sistema propuesto, considerando un 95% de disponibilidad, se podrá generar una potencia de 1621 kW y un promedio de energía anual de 1’108.764 kW.h.2019-08-01T00:00:00ZDesarrollo y estudio de un mallado estructurado para un Turbina tipo Francis con validación experimental
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20484
Título: Desarrollo y estudio de un mallado estructurado para un Turbina tipo Francis con validación experimental
Autor: Guascal Sanguña, Edison Javier; Quispe Quispe, Pedro Alexander
Resumen: This paper contextualizes the role of the methodology to develop a type of structured mesh as a fundamental support tool in the process of optimization and analysis of Francis turbines, this strategy offers a clear advantage in the following aspects: high quality and control degree, better alignment and convergence, uses less storage memory and computationally faster. The generation of structured meshes is developed in the ICEM CFD starting with optimization of the model and subsequently through a multi-block strategy, including the geometries and solid bodies present in the flow field or that enclose the flow domain can reach an acceptable mesh quality avoiding negative volumes. Stable and unstable conditions in ANSYS CFX simulate the effects of flow obtaining results of speed, pressure and efficiency of the turbine very close to experimental data to validate the type of structured mesh
Descripción: Este documento contextualiza la metodología para desarrollar un tipo de malla estructurada como una herramienta de apoyo fundamental en el proceso de optimización y análisis de las turbinas tipo Francis. Esta estrategia ofrece una clara ventaja en los siguientes aspectos: alta calidad y grado de control, mejor alineación y convergencia, usa menos memoria de almacenamiento y computacionalmente más rápida. La generación de mallas estructuradas se desarrolla en el software ICEM CFD a partir de una optimización del modelo para posteriormente a través de una estrategia de multibloques, incluidas las geometrías y cuerpos sólidos presentes en el campo de flujo o que encierren el dominio del flujo puedan alcanzar una calidad de malla aceptable evitando volúmenes negativos. Las condiciones estables e inestables en ANSYS CFX simulan los efectos del flujo, obteniendo resultados de velocidad, presión y eficiencia de la turbina muy cerca de los datos experimentales para validar el tipo de malla estructurada.2019-09-18T00:00:00ZEstudio de estrategias para la inserción de vehículos eléctricos tipo taxi en la ciudad de Quito
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20472
Título: Estudio de estrategias para la inserción de vehículos eléctricos tipo taxi en la ciudad de Quito
Autor: Bastidas Auquilla, Byron Wilfrido
Resumen: This paper proposes strategies for the insertion of electric cabs for the transport of passengers in the city of Quito. The strategies are based on the analysis of the information provided by a study sample and the experience of different cities around the world, which have been successful in the insertion of electric vehicles. The necessary information was obtained through bibliographic review, surveys, records and data from global positioning systems (GPS). Through the processing and systematization of the information, the study focused on the service of cabs according to the typical operating conditions. The main parameters analyzed were investment costs, operation and maintenance, autonomy, energy consumption, emissions, advantages and disadvantages of the use of electric vehicles as cabs and strategic locations of charging stations. According to the results obtained, it is concluded that the insertion of electric cabs in the urban area of the city of Quito is viable with the implementation of fundamental strategies such as: establishment of standards and regulations, exception of import and customs taxes for electric vehicles, spare parts and batteries, government and local incentives for the purchase of electric vehicles and replacement batteries, charges reduction for vehicles registration, preferred rates for electric bills, bonus for the non-emission of greenhouse gases (GHG) and public charging infrastructure.
Descripción: En este trabajo se propone estrategias para la inserción de vehículos eléctricos en el transporte de pasajeros por taxi en la ciudad de Quito. Las estrategias se fundamentan en el análisis de la información proporcionada por una muestra de estudio y de la experiencia de diferentes ciudades y países alrededor del mundo que han tenido éxito en la inserción de vehículos eléctricos. La información necesaria se obtuvo a través de revisión bibliográfica, encuestas, registros y datos de sistemas de posicionamiento global (GPS). Mediante el procesamiento y sistematización de la información se caracterizó el sector transporte tipo taxi según las condiciones típicas de operación. Los principales parámetros analizados fueron: costos de inversión, operación y mantenimiento, autonomía, consumo energético, emisiones, ventajas y desventajas de la utilización de vehículos eléctricos en modalidad taxi y lugares estratégicos para la ubicación de estaciones de carga. Conforme a los resultados obtenidos se concluye que la inserción de vehículos eléctricos para el transporte en taxi en la zona urbana de la ciudad de Quito es viable con la implementación de estrategias fundamentales como: establecimiento de normas y reglamentos, exoneración total de impuestos de importación y tributos aduaneros para vehículos eléctricos, repuestos y baterías, incentivos gubernamentales y locales para la compra de vehículos eléctricos y de sus baterías, exoneración de costos por matrícula, costos preferenciales de energía eléctrica, bonos por la no emisión de gases de efecto invernadero (GEI) y una infraestructura de carga pública adecuada.2019-07-31T00:00:00ZDesarrollo de guía metodológica para el manejo de alternativas eficientes de climatización en edificaciones ocupando las potencialidades de ahorro en la sierra ecuatoriana. Caso de estudio: Edificio Plaza 2000
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20432
Título: Desarrollo de guía metodológica para el manejo de alternativas eficientes de climatización en edificaciones ocupando las potencialidades de ahorro en la sierra ecuatoriana. Caso de estudio: Edificio Plaza 2000
Autor: Calderón Montalvo, Andrés Roberto
Resumen: The present work begins with a study regarding the history of air conditioning and its most basic definitions considering the measurements and equipment required; likewise, the study specifically exposes the foundation on which the criteria of air conditioning are based, addressing issues about the thermodynamic properties of the air and its behavior with respect to outdoor conditions, humidity control among others. The study of the thermal load, after a brief explanation of some methods and after assessing their functionality is done based on the methodology of the difference in cooling load temperature. The method called cooling load temperature difference (CLTD / SCL) is approached in the most practical way by studying the heat gain in the Plaza 2000 building located in the Ecuadorian highlands, this case allows us to approach a practical example, which set out the main parameters to be considered in an efficient air conditioning design considering the savings potential, which can be understood from the parameters used for the development of results in this method. Finally, the difference between the thermal load of the block and the electrical load for the transformer that feeds the building is exposed, quantifying and differentiating these two properties. So that the guide reaches the exposition of the practical methodology for the study of the load and can serve as support for a practical review of installed air conditioning systems or in-depth studies to be carried out.
Descripción: La presente investigación, empieza mediante un estudio respecto a la historia de la climatización y sus definiciones más básicas considerando las mediciones y equipos requeridos; así también, el estudio expone de manera específica la fundamentación en la cual se basan los criterios de la climatización, abordando temas sobre las propiedades termodinámicas del aire y su comportamiento respecto a condiciones exteriores, el control de humedad entre otros. El estudio de la carga térmica, luego de una breve explicación de algunos métodos y tras valorar la funcionalidad de los mismos; se lo realiza en base a la metodología de la diferencia de temperatura de carga de enfriamiento. El método denominado diferencia de temperatura de carga de enfriamiento (CLTD/SCL por sus siglas en inglés) es abordado de la manera más práctica mediante el caso de estudio de la ganancia de calor en el edificio Plaza 2000 ubicado en la sierra ecuatoriana, este caso permite abordar un ejemplo práctico, que expone los principales parámetros a considerar en un diseño de climatización eficiente considerando las potencialidades de ahorro, que se pueden entender de los parámetros utilizados para el desarrollo de resultados en este método; finalmente se expone la diferencia entre la carga térmica de bloque y la carga eléctrica para el trasformador que alimenta el inmueble, cuantificando y diferenciando estas dos propiedades. De tal forma que la guía logra exponer la metodología práctica para el estudio de la carga y pueda servir de apoyo para una revisión práctica de sistemas de climatización instalados o estudios a profundidad a realizarse.2019-07-09T00:00:00ZEvaluación de los factores de emisión durante el ciclo europeo NEDC en un MCIA de encendido por compresión utilizando mezclas de combustibles diésel Premium y Biodiesel, producidos por transesterificación básica y en condiciones supercríticas
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20389
Título: Evaluación de los factores de emisión durante el ciclo europeo NEDC en un MCIA de encendido por compresión utilizando mezclas de combustibles diésel Premium y Biodiesel, producidos por transesterificación básica y en condiciones supercríticas
Autor: Lincango Tite, Diego Luis; Vega Fiallos, Kleber Alexander
Resumen: The main project is a part of the PIMI 10 – 15 research project "Study of the production of biodiesel for the automotive sector under supercritical conditions and evaluation of its mechanical and environmental performance in internal combustion engines ignited by compression". The objective is to evaluate the polluting emissions generated while the vehicle is driving under the European Cycle NEDC (New European Drive Cycle) in a compression - ignition internal combustion engine using biodiesel fuel blends produced from palm oil by basic transesterification and in supercritical conditions.
The biodiesel was produced by basic transesterification and under supercritical conditions in LACBAL (Laboratorio de Combustibles, Biocombustibles y Aceites Lubricantes), and the tests were carried out in the Technological Transfer Center for Training and Research in Vehicle Emissions Control – CCICEV; these laboratories belong to the Escuela Politécnica Nacional, Quito Ecuador. Were used three fuels: Premium diesel (DP), Premium diesel blend with 10% palm biodiesel obtained under supercritical conditions (BSC10), and Premium diesel blend with 10% palm biodiesel obtained by basic catalysis (BCB10). Were performed five tests for each fuel and were calculated the emission factors using the simplified combustion model. The results showed that in the mixture of BSC10 under super critical conditions the CO, HC, PM decrease, and there is an increasing in the CO2 content, improving the combustion; for this reason, the NOx increased too.
Descripción: El presente trabajo es parte del proyecto de investigación PIMI 15-10 “Estudio de la producción de biodiesel para el sector automotriz bajo condiciones supercríticas y evaluación de su desempeño mecánico y ambiental en motores de combustión interna encendidos por compresión”; y tiene por objeto evaluar las emisiones contaminantes durante el ciclo europeo NEDC (New European Drive Cycle) en un motor de combustión interna de encendido por compresión utilizando como combustibles mezclas de diésel Premium y biodiesel. El biodiesel utilizado fue producido por transesterificación básica y en condiciones supercríticas en el Laboratorio de Combustibles, Biocombustibles y Aceites Lubricantes – (LACBAL), y las pruebas del estudio se realizaron en el Centro de Transferencia Tecnológica para la Capacitación e Investigación en Control de Emisiones Vehiculares – (CCICEV), laboratorios que pertenecen a la Escuela Politécnica Nacional. Se utilizaron tres combustibles: diésel Premium (DP), mezcla de diésel Premium con 10% de biodiesel de palma obtenido en condiciones supercríticas (BSC10), y mezcla de diésel Premium con 10% de biodiesel de palma obtenido por catálisis básica (BCB10). Se realizaron cinco pruebas para cada combustible y se calcularon los factores de emisiones mediante el modelo de combustión simplificado. Una vez realizadas las pruebas se pudo observar: la mezcla de BSC10 muestra que el CO, HC, PM disminuyen y existe un incremento en el contenido de CO2, mejorando la combustión y por tal razón se elevan los NOx.2019-07-22T00:00:00ZDiseño e implementación de un software de mantenimiento para el aseguramiento de la fiabilidad, disponibilidad, mantenibilidad y logística en la gestión de los recursos empresariales de la compañía Plasticsacks Cia. Ltda.
http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/20368
Título: Diseño e implementación de un software de mantenimiento para el aseguramiento de la fiabilidad, disponibilidad, mantenibilidad y logística en la gestión de los recursos empresariales de la compañía Plasticsacks Cia. Ltda.
Autor: Almeida Domínguez, Jorge Armando; Ramos Peña, Fernando Santiago
Resumen: The development of the user interface of the different software modules has been done in Visual Studio and the database has been developed in MySQL, for the development of the software the following modules have been considered: work order registration, machinery registration, warehouse spare parts management, human talent management, indicators, budget and activity planning. The information registered in each of these modules is managed through a database that allows the user of the system to generate reports that are requested by senior management, external audits and machinery suppliers, as well as to plan future activities that should be made mainly for preventive maintenance and overhaul. Through the implementation and commission of the software, the management of the maintenance area has been optimized guaranteeing the assurance of reliability, availability, maintainability and logistics in the management of the company's business resources. Through the use of indicators and the generation of reports that allow the head office to know the current status of the objectives set by the organization and thereby set goals in order to achieve continuous improvement within the process.
Descripción: El desarrollo de la interfaz del usuario de los diferentes módulos del software ha sido realizado en Visual Studio y la base de datos ha sido desarrollada en MySQL, para el desarrollo del software han considerado los siguientes módulos: registro de órdenes de trabajo, registro de maquinaria, gestión de repuestos de bodega, gestión de talento humano, indicadores, presupuesto y planificación de actividades. La información registrada en cada uno de estos módulos es gestionada a través de una base de datos que permite al usuario del sistema generar reportes que son solicitados por la alta dirección, auditorías externas y proveedores de maquinaria, además poder planificar las actividades futuras que deban ser realizadas principalmente para el mantenimiento preventivo y overhaul. Mediante la implementación y puesta en marcha del software se ha logrado optimizar la gestión del área de mantenimiento garantizando el aseguramiento de la fiabilidad, disponibilidad, mantenibilidad y logística en la gestión de los recursos empresariales de la compañía. Mediante el uso de indicadores y la generación de reportes permite a la alta dirección conocer el estado actual de los objetivos planteados por la organización y con ello fijarse metas con la finalidad de conseguir la mejora continua dentro del proceso.2019-07-22T00:00:00Z