Revista Facultad de Ingeniería

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La Revista Facultad de Ingeniería busca contribuir con la difusión del conocimiento científico y el desarrollo tecnológico en el campo de la ingeniería en el contexto local, nacional e internacional; está dirigida especialmente a investigadores y demás interesados en temas relacionados con desarrollos científicos y tecnológicos en el campo de las ingenierías: Ambiental, Civil, Electrónica, Electromecánica, Geológica, Metalúrgica, Minas, Sistemas y Computación, Transporte y Vías y otras afines. La periodicidad es cuatrimestral. Indexada, Indizada y Registrada en: Emerging Sources Citation Index, SciELO, Redalyc, Publindex(Categoría C), REDIB, DOAJ, Dialnet, SHERPA/RoMEO, Latindex. DOI: https://doi.org/10.19053/01211129. ISSN: 2357-5328 En Línea.

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    Evaluation of irreversibility in an ammonia-water absorption refrigeration system using three different mathematical models to calculate the thermodynamic properties
    (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2018-01-01) Vera Romero, Iván; Heard Wade, Christopher Lionel
    As análises por Segunda Lei, ou de Exergia, nos Sistemas de Refrigeração por Absorção (SRA) são muito importantes, já que permitem realizar análises de optimização de acordo com o trabalho disponível, os quais se estabelecem a partir das condições de operação e do cálculo de suas propriedades. Para a modelagem destes sistemas existem diversas metodologias de cálculo para as propriedades termodinâmicas. Neste trabalho realizase um estudo termodinâmico sobre um SRA com a mistura amoníaco-água proposta (Caso Base), com a finalidade de avaliar a sensibilidade nas irreversibilidades globais e por equipamento. Para tal propósito, empregaram-se três metodologias existentes: (M1) o modelo de Ibrahim e Klein (1993), através do software comercial Engineering Equation Solver (EES); (M2) o modelo proposto por Tillner-Roth e Friend (1998), através do software REFPROP v.8.0, desenvolvido pelo National Institute of Standars and Technology (NIST), e (M3) a metodologia proposta por Xu e Goswami (1999), programada para esta análise. As diferenças entre as propriedades obtidas e o funcionamento do SRA por Primeira Lei não são significativas na avaliação do COP, obtendo variações mínimas (Caso Base: 0.595, M1: 0.596, M2: 0.594, M3: 0.599). Para a análise por Segunda Lei, a irreversibilidade total do sistema para os três modelos resultou ser a mesma (Irr Global: 123.339 kW), apesar de que na irreversibilidade por equipamento sobressaem as diferenças entre o Intercambiador da Solução (M1: 5.783kW, M2: 6.122kW, M3: 8.701kW), o Dessorbedor (M1: 51.302kW, M2: 45.713kW, M3: 49.098kW) e o Retificador (M1: 0.766kW, M2: 3.565kW, M3: 0.427kW). Os equipamentos que mais destroem exergia são o Dessorbedor, o Absorvedor e o Condensador, respectivamente.
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    Application of business intelligence for analyzing vulnerabilities to increase the security level in an academic CSIRT
    (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2018-01-15) Reyes Mena, Francisco Xavier; Fuertes Díaz, Walter Marcelo; Guzmán Jaramillo, Carlos Enrique; Pérez Estévez, Ernesto; Bernal Barzallo, Paúl Fernando; Villacís Silva, César Javier
    This study aimed at designing a potential solution through Business Intelligence for acquiring data and information from a wide variety of sources and utilizing them in the decision-making of the vulnerability analysis of an Academic CSIRT (Computer Security Incident Response Team). This study was developed in a CSIRT that gathers a variety of Ecuadorian universities. We applied the Action-Research methodology with a qualitative approach, divided into three phases: First, we qualitatively evaluated two intrusion detection analysis tools (Passive Scanner and Snort) to verify their advantages and their ability to be exclusive or complementary; simultaneously, these tools recorded the real-time logs of the incidents in a MySQL related database. Second, we applied the Ralph Kimball’s methodology to develop several routines that allowed applying the “Extract, Transform, and Load” process of the non-normalized logs that were subsequently processed by a graphical user interface. Third, we built a software application using Scrum to connect the obtained logs to the Pentaho BI tool, and thus, generate early alerts as a strategic factor. The results demonstrate the functionality of the designed solution, which generates early alerts, and consequently, increases the security level of the CSIRT members.
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    Thermal transfer analysis of tubes with extended surface with fractal design
    (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2018-01-15) Llano Sánchez, Luis Eduardo; Domínguez Cajeli, Darío Manuel; Ruiz Cárdenas, Luis Carlos
    Os permutadores de calor estão conformados por tubos com superfícies estendidas, com o propósito de melhorar a transferência de calor entre dois meios, que podem ser um sólido e um líquido em movimento. No presente trabalho expõe-se o desenho que se realizou de um tubo de superfície estendida com geometria fractal, correspondente ao floco de Koch e a curva de Cesaro, com a ferramenta computacional CAD, para logo realizar a análise por elementos finitos CAE e verificar o comportamento térmico do tubo desenhado. Logrou-se obter como resultado reduzir o tempo de transferência de calor e aumentar o fluxo de calor no sistema da seguinte maneira: para tubo liso, 250 W/m2; para superfície de Koch, 500 W/m2; para seis aletas, 1450 W/m2, e, finalmente, para curva de Cesaro, 3600 W/m2. Tudo isto, permitiu evidenciar os limites do desenho e as vantagens que podem chegar a terem relação a sua implementação em maquinarias como condensadores, permutadores de calor e caldeiras.
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    Rational efficiency in agro-industrial process with cold chain : thermodynamic and exergoeconomic measurement
    (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2018-01-15) Cely Niño, Víctor Hugo; Cifuentes Aya, Héctor; Torre Marín, Gemma Cervantes
    The cold chain is the succession of links such as pre-cooling, refrigeration, freezing, and refrigerated transport. The physical variables of the heat transfer process are temperature control, relative humidity, dew point, and cooling surface. This paper aims at highlighting the use of thermodynamic tools such as exergy, anergy and entropy to measure rational efficiency in the different equipment and flows of a thermal process, through a transversal methodology that quantifies efficiencies in a relative, absolute, and comparative way. This study focused on the production structure of the agro-industrial cold chain by steam compression (refrigerant R404A), for the meat processing in channel, in the “Rastro Frigorífico Servicios Integrales del Bajío-TIF 333” in the city of Leon-Guanajuato, central region of Mexico. The results from the literature allowed to classify the critical points of greater exergy destruction, and the unproductive teams responsible for inefficiencies and residues production, which impact the hidden cost structure of the process, and affect negatively the process sustainability. This work integrates the thermoeconomic and productivity concepts that direct the nonlinear learning of thermodynamic science, relevant in the formation of an engineer.
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    Simulation of a biogas cleaning process using different amines
    (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2018-01-15) Sepúlveda Cepeda, Guillermo Andrés; Jaimes Reatiga, Luis Eduardo; Pacheco Sandoval, Leonardo Esteban; Díaz González, Carlos Alirio
    The use of biogas generated in landfills has gained importance in developing countries like Colombia. Taking into account that this biogas presents poor combustion properties that make interchangeability with other combustible gases difficult, the elimination of gases and vapors, such as CO2 and H2O, through a cleaning process, in which the biogas is converted to biomethane, improves the biogas properties as a fuel gas for general use. In this work, we simulated the generation of biogas at El Carrasco sanitary landfill in Bucaramanga, using the US EPA (United States Environmental Protection Agency) landfill gas emissions model. Additionally, we simulated the biogas cleaning process to extract the remaining moisture using the ProMax software; for this, we used three different amines (MDEA, MEA, and DEA), followed by a glycol dehydration process. The results showed that the amine MEA produced the largest increase in the concentration of CH4 (90.37 %) for the biogas generated in the landfill. Furthermore, dehydration with glycol was an efficient process to obtain a gas with a high percentage of methane (91.47 %) and low water presence (1.27 %); this would allow the use of biomethane in conventional industrial combustion processes and power generation.
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    Analysis of precipitation and recharge of aquifers in Tota and Ibagué (Colombia) from stable isotopes (18O and 2H)
    (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2018-01-15) Mariño Martínez, Jorge Eliécer; Veloza Franco, Jairo Alfredo; Martínez Sánchez, Andrés
    Reconocer la conexión hidráulica entre la zona de recarga y la zona de descarga en acuíferos solo es posible mediante el uso de trazadores, y los isótopos de 18O y 2H han probado ser buenos trazadores. En Ibagué y el lago de Tota se supone que la recarga de los acuíferos en la parte baja se da no solamente por infiltración vertical directa, sino también por precipitación e infiltración en las montañas altas, para luego infiltrarse regionalmente hasta alimentar los acuíferos en la parte baja. En Tota, los valores delta (δ) para el 18O son más ligeros en la parte alta que en la parte baja; en la parte alta los valores están cerca de -10 ‰, mientras que los de la parte baja están en torno a -3 ‰. En Ibagué, los valores δ para el 18O son, igualmente, más bajos en la parte alta que en la parte baja; en la parte alta están entre -8 y -11 ‰, mientras que en la parte baja están entre -7 y -9 ‰. En ambos casos, la diferencia isotópica entre los valores de la parte alta y los de la parte baja podría indicar que no toda la infiltración de los acuíferos en la parte baja proviene de la recarga por la precipitación en la parte montañosa alta, y, por lo tanto, esa recarga adicional sería producto de la precipitación y la infiltración en la parte baja.
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    Evaluation of the WPA2-PSK wireless network security protocol using the Linset and Aircrack-ng tools
    (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2018-01-15) Acosta López, Alberto; Melo Monroy, Elver Yesid; Linares Murcia, Pablo Andrés
    Devido ao surgimento de novas técnicas e tecnologias de intrusão, os protocolos de redes sem fio ficam obsoletas; para isso, busca-se vulnerar a segurança do protocolo WPA2, que é amplamente usado pelos provedores de serviços colombianos. Na primeira parte, o artigo faz uma introdução do protocolo WPA2, descrevendo seu funcionamento e os ataques dos quais pode ser objeto; na segunda parte mostra-se a metodologia que se usou para recolher provas e realizar a avaliação necessária para a elaboração deste documento. Apresentam-se as ferramentas para auditoria das redes sem fio Linset e Aircrack-ng, as quais foram selecionadas para a avaliação de segurança do protocolo. Finalmente, mostram-se os resultados e as conclusões.
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    Enterprise file synchronization and sharing services for educational environments in case of disaster
    (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2018-01-15) Delgado Domínguez, Ana Isabel; Fuertes Díaz, Walter Marcelo; Sánchez Gordon, Sandra Patricia
    Las nubes computacionales son una solución emergente que responden al concepto de Smart University, para proporcionar un entorno inteligente de continuidad del negocio para los actores de un centro educativo. Esta investigación propone un plan de recuperación de servicios educativos en caso de desastres, aplicando la metodología de Investigación-Acción, que incluye un análisis de nubes computacionales de software libre, al enfocarse en los sistemas de Sincronización y Uso Compartido de Archivos Empresariales (EFSS). Para llevarlo a cabo se diseñó e implementó un escenario local (Linux Apache, MySQL, y PHP, LAMP). Para su evaluación y validación se realizaron varias pruebas de estrés en tres aplicativos: Nextcloud, Seafile y Pydio. Entre los hallazgos se evidenció que Nextcloud tuvo resultados consistentes por encima de las dos opciones restantes; sin embargo, esta solución no tiene un sistema que le permita sincronizar dos instancias de Nextcloud. Para solucionarlo, se desarrolló una rutina con el objetivo de proporcionar un ambiente que monitoree un hot site donde está alojado el aplicativo en producción y, cada cierto tiempo, realice sincronizaciones de la instancia para evitar la pérdida de información en caso de desastres. Luego, se configuró un segundo aplicativo en un cold site que está atento ante una posible caída del servicio, para su respuesta y alerta inmediata. Por último, se evalúo la usabilidad de la rutina y se ensambló un plan de recuperación de desastres para las EFSS, a fin de ofrecer una continuidad de los servicios educativos que se gestan en estos entornos.
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    Smart Campus : trends in cybersecurity and future development
    (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2018-01-15) Sánchez Torres, Brayan; Rodríguez Rodríguez, Jesús Alberto; Rico Bautista, Dewar Willmer; Guerrero Santander, Cesar Darío
    Smart Campus is an entity of any kind that uses technology and infrastructure to support and improve its processes, so people can use them better. This paper reviews the literature to contextualize the Internet of Things and its vital importance for the Smart Campus, as well as its relationship with the concepts of cybersecurity and wireless sensor network. We describe the various interrelationships, tendencies, and future development of a Smart Campus, as well as the differences and similarities with the emerging concept of Smart University. This review revealed that the Internet of Things is involved in all fields and can influence and improve the university’s processes to contribute to decision-making, technological development, and academic learning. To conclude, Smart University focuses on improving the infrastructure of universities through technology, with the main purpose of enhancing the quality of the education provided by institutions.
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    Effect of heat treatment on the tribological properties of Nickel-Boron electroless coating
    (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2018-01-15) Arias Torres, Sandra Milena; Gómez Botero, Maryory Astrid; Correa Bedoya, Esteban; Echeverría Echeverría, Félix; Castaño Gonzalez, Juan Guillermo
    Os recobrimentos autocatalíticos de níquel-boro são utilizados em diferentes indústrias para melhorar as propriedades mecânicas de materiais, como a dureza e a resistência ao desgaste. Nesta pesquisa avaliaram-se as propriedades tribológicas de recobrimentos autocatalíticos Ni-B depositados sobre aço ao carbono AISI/SAE 1018 antes e depois de aplicar um tratamento térmico a 450 °C durante 1 hora. Adicionalmente, realizaram-se ensaios tribológicos por deslizamento em seco, utilizando uma carga de 5 N e uma velocidade de deslizamento de 0.012 m/s, em um tribômetro ball-on-disk fabricado pelo CIDEMAT de acordo com a norma ASTM G99. De acordo com a avaliação tribológica, estabeleceu-se que o tratamento térmico aplicado melhora significativamenteo rendimento tribológico dos recobrimentos autocatalíticos Ni-B.
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    Effect of cutting parameters on surface roughness in turning of annealed AISI-1020 steel
    (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2018-01-15) Zurita Hurtado, Omar José; Di Graci Tiralongo, Verónica Carmen; Capace Aguirre, María Cristina
    Neste trabalho estudam-se os efeitos dos parâmetros de corte: velocidade de corte (Vc), velocidade de avanço (f) e profundidade de corte (d) na rugosidade induzida na superfície de aço AISI 1020 recozido torneado, empregando ferramentas de insertos de carburo. Encontrou-se, a partir dos resultados obtidos, que a rugosidade da superfície aumentou, com velocidades de avanço cada vez maiores e velocidades de corte decrescentes. Encontrou-se uma ligeira influência da rugosidade da profundidade de corte. Análise da variância (ANOVA) e múltiplas técnicas de regressão foram utilizadas para formular uma equação quantitativa para a estimação de valores de rugosidade em função dos parâmetros de corte. Os resultados mostraram que a velocidade de corte é o parâmetro que mais influi na rugosidade da superfície (69,35 %), a velocidade de avanço está em segundo (30,13 %), enquanto que a profundidade de corte não afetou substancialmente (0,52 %). O modelo proposto pode ser utilizado para selecionar os parâmetros ótimos para a obtenção de rugosidade superficial mínima no torneado de metais.
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    Desing of wind propellers for horizontal axis
    (Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, 2018-01-15) Albadan Molano, David Esteban; Salamanca Céspedes, Jorge Enrique; Gallego Torres, Adriana Patricia
    O Núcleo de Iniciação Científica GEOM, da Universidade Distrital Francisco José de Caldas, encontra-se desenvolvendo geradores eólicos de baixa e média potência; aqui apresentamos um avanço. A energia eólica é uma das mais importantes fontes de energia renovável e uma excelente alternativa para a transição a energias sustentáveis que o mundo necessita; é sabido que os aerogeradores de eixo horizontal têm um maior rendimento energético; um dos elementos determinantes no desempenho energético de um aerogerador de eixo horizontal é a hélice, cujo correto desenho geométrico é imprescindível em um aerogerador ótimo. Neste artigo analisam-se os aspectos mais relevantes no desenho de uma hélice eólica, utilizando o software MATLAB® para ilustrar seu comportamento, e se sugerem perfis aerodinâmicos ideais em aplicações eólicas.