Ingeniería Civil y Mecánica

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Subject: search.filters.subject.BIOMASA

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    Análisis del proceso de secado de aserrín de madera de eucalipto con lámparas infrarrojas para reducir el grado de humedad
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica, 2021-04) Sailema Sisalema, Welington Paúl; Cabrera Anda, Santiago Paúl
    In this project, prior to carrying out the drying process, the necessary fundamentals for compacting the sawdust and drying it were investigated. Identifying the variables such as: the initial humidity, the final humidity, the heat necessary to dry the sawdust, the time and the efficient power of the incandescent lamps. For the study, two types of specimens of different configuration were manufactured, a flat plate and a cylindrical one. For the compaction of the biomass, the homogenization with binder was carried out, in this case white glue to obtain an adequate compaction, when obtaining the specimens it was verified that they all have the same weight 1.88 gr for the flat plate specimen and 1.30 gr For the cylindrical specimen, the initial humidity was 51.60 percent and 30 percent respectively, after drying, it was possible to remove the existing moisture in the specimens, obtaining weights of 0.91 gr for the two configurations, with times of 18 minutes for the flat plate specimen and 24 minutes for the cylindrical specimen. The heat fluxes necessary to dry the specimens were 3529.195 Joule for the flat plate specimen and 2023.399 Joule for the cylindrical specimen and the required power was 3,268Watt and 1,405Watt respectively. Finally, the temperature distribution analysis was carried out by means of a CFD analysis, which shows that after 9 of the prototype of the dryer is in operation, the desired temperature of 65 degrees Celsius is obtained.
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    Análisis de la geometría y del rendimiento de una turbina de flujo radial para el estudio de fluidos de trabajo en un ciclo orgánico Rankine usando distintos recursos renovables de baja entalpía (Solar-Biomasa-Geotérmica)
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, Carrera de Ingeniería Mecánica, 2018) Almache Jiménez, Alex Andrés; Moya Pinta, Diego Armando
    The present experimental project is focused on studying the renewable resources available in the province of Tungurahua (solar-biomass-geothermal). The project is based on determining the characteristics of each renewable resource for using within a Rankine Organic Cycle. In order to take advantage of its energy potential for micro generation, by using a radial flow turbine. And the use of computer tools, such as the ANSYS Software Academic and the EES Software Academic, with the purpose of simplifying the analysis and obtaining reliable results. First, the Rankine Organic Cycle analysis was performed using different configurations in the cycle. For instance, the use of a single renewable resource, such as heat source inside of evaporator. In addition to this, it was carried out the hybridization of renewable resources, by using one and two heat sources to preheat the working fluid before arriving to the evaporator in order to increase the thermal performance of the cycle and its power. The thermal power for being used as a heat source was determined by taking advantage of the daily global irradiation on the surface of the Tungurahua province for the solar resource. In the case of the biomass resource, the quantity of biomass resource transformed to biogas was determined, through the treatment of sludge available in the wastewater treatment plant of Ambato city, located in the Las Viñas place. Finally, for the geothermal resource the use of geothermal water available in the thermal sources of the "Virgin" in Baños de Agua Santa city was determined. In the thermodynamic study of the cycle, three different working fluids, determined by the temperature of the renewable resource were used. Likewise, the mass flow of these was calculated for each configuration of the cycle in order to obtain data such as pressures, enthalpies and temperatures at each point of the cycle. It is worth mentioning that the EES software Academic was used for this analysis, since it has a large base of thermo-physical properties of different working fluids. Moreover, different geometries of radial turbines were analyzed. These geometries were sized and designed using tools available in the ANSYS software Academic. Also, this software allowed us to perform the analysis of different working fluids in each geometry by simulating them. Obtaining results such as the power of the turbine; pressures, temperatures and kinetic energy of turbulence in the blade of the turbine.
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    Análisis térmico del proceso de peletizado del aserrín de madera de eucalipto (eucaliptus globulus labill) y copal (dacryodes olivifera cuatrecasas) y su influencia sobre la friabilidad de los pel
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2014-06-27) Portero Jijón, Alex Mauricio; Cabrera Anda, Santiago Paúl
    El objetivo del presente estudio fue identificar cómo el calor afecta el proceso de peletización de biomasa. Se estudió el impacto del tipo de materia prima, temperatura de la matriz, el contenido de humedad y el tamaño de las partículas. Las materias primas utilizadas fueron: aserrín de Eucalipto y Copal, que representan los tipos de biomasa más comunes generados en la empresa Maderas Guerrero. El contenido de humedad en este desecho en particular es de aproximadamente 8 %, lo que es una ventaja importante, ya que no es necesario un proceso de secado del aserrín. La peletización de la biomasa resulta en un combustible con una mayor homogeneidad de sus propiedades, para estudiar la resistencia de los pellets y relacionarlos con la temperatura de la compresión, se construyo una prensa de pellets singular en el que se aplica presión a la biomasa para aumentar su densidad. La prensa consta de una matriz cilíndrica 8 mm de diámetro, hecha de acero inoxidable AISI 304, cubierta con elementos de calefacción. La biomasa se comprimió a una velocidad de 2 mm / s hasta una presión máxima de 225,62 MPa a temperaturas entre 20 y 105 º C. Las densidades de pellets de biomasa pueden ser tan altas como 1,1 a 1,3 g/cm3. En conclusión un aumento de la temperatura de la matriz durante la peletización aumentó la friabilidad del pellet, y disminuyó la fricción entre la biomasa y la superficie de acero.
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    Estudio de un sistema de energía renovable para la producción de biogás a partir de excretas de ganado porcino para disminuir el consumo de gas doméstico en La hacienda “El Márquez” del sector de Cunchibamba de la provincia de Tungurahua
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica., 2011) Jara Salazar, Francisco Xavier; Moretta Marfetán, Alejandro O.
    La presente investigación trata del desarrolló de un sistema de energía renovable que genere biogás, la misma que es producida de desechos orgánicos y que esencialmente es generado de la descomposición de los mismo a partir de un reactor denominado biodigestor y la cual como función de parámetros que se logró estudiar es el tiempo de retención, temperatura composición de mezcla, parámetros de la cual depende esencialmente la producción de biogás, además cabe recalcar que esta cantidad de biogás que se logre obtener representara un ahorro en el consumo de GLP que la hacienda pueda ahorrar. Este trabajo además fomenta el desarrollo de fuentes de energías con desechos orgánicos y así fomentar la no dependencia de energías no renovables por el motivo de impacto ambiental, cabe aquí mencionar que los desechos orgánicos (abonos de animales) que se descomponen a la intemperie producen un impacto ambiental pues los mismos al descomponerse generan gases contaminantes y lo cual es un objetivo esencial el aprovechamiento de esta descomposición para poder manejarlo y así mitigar la contaminación de los mismos ya sea en afluentes hídricos o calidad de aire de la zona.
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    Estudio de un biodigestor generador de gas metano mediante abono orgánico para prácticas de energías alternativas en el laboratorio de la Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica de la Universidad Técnica de Ambato
    (Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica, 2011) Garzón Cuji, Marco Fabricio; Valencia Vargas, Susana Elizabeth
    El presente trabajo surge de la necesidad de realizar prácticas de energías alternativas en los laboratorios de la facultad de Ingeniería Civil y Mecánica, a más de ello permite incrementar conocimientos en los estudiantes sobre los biodigestores generadores de gas metano que existen en el mercado para que el alumno al finalizar la carrera tenga conocimientos amplios sobre el tema y pueda desenvolverse sin complicación en su lugar de trabajo. En biodigestor generador de gas metano es una máquina que consta de sistemas principales de operación que son: la niquelina que es utilizada para calentar el abono orgánico, un manómetro y termómetro que nos permiten medir temperaturas y presiones establecidas. La capacidad operatividad del biodigestor del peso máximo de estiércol que contiene el biodigestor es de 50 litros. El intervalo que puede tener una temperatura de alcance del biodigestor con abono orgánico es de 60 a 100 °F. A demás como parte del trabajo se presenta una forma innovadora de generar gas metano por medio del estiércol del cerdo, trabajando de esta manera segura y continua. El diseño del biodigestor es ergonómico, su mantenimiento es relativamente sencillo, está construido con materiales que se encuentran en el mercado local. Su coste es de 893 dólares que en comparación a otros tipos de biodigestores es más económico (1500 dólares) presentando la ventaja de variar sus dimensiones y permanecer en una sola posición de trabajo; por lo tanto puede ser adquirida por pequeñas industrias.