Grado obtenido: Ingeniero/a Químico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Química]]> Fil: Zanelli, Fidel Martín. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería]]> La contaminación debido a colorantes en agua y efluentes es un tema de preocupación mundial. Su presencia presenta numerosos efectos adversos por su elevada toxicidad y la disminución de la penetración de rayos solares en cuerpos de agua, inhibiendo así la fotosíntesis y disminuyendo el oxígeno disuelto en ellos. Por estas razones, resulta de suma importancia el tratamiento de estos antes de ser vertidos en aguas residuales. Dentro de los procesos de tratamiento, la adsorción es una técnica que posee ventajas económicas y operativas debido a la posibilidad de regenerar el material adsorbente y a la utilización de equipos de diseño y operación sencillos. Entre los materiales que se utilizan tradicionalmente como adsorbentes se encuentra el carbón activado, el cual brinda un buen desempeño, pero presenta como desventajas su elevado costo y la dificultad para su disposición final. Actualmente, existen estudios orientados a encontrar materiales alternativos preparados a partir de biopolímeros. Entre ellos, el quitosano aparece como una excelente opción frente a los tradicionales debido a su bajo costo, su biodegradabilidad, su capacidad de regeneración, la versatilidad para prepararlo en distintas presentaciones y su capacidad de adsorción total. Sin embargo, escasos trabajos evalúan el comportamiento de materiales compuestos basados en biopolímeros en procesos continuos de adsorción enfocados a la industria. El objetivo de este trabajo es estudiar la efectividad como adsorbente del quitosano y de un material compuesto preparado a partir de este y zeolita analizando resultados experimentales ya obtenidos en el laboratorio en dos condiciones de operación: continua y discontinua. El adsorbato utilizado fue azul de metileno, un colorante modelo, disuelto en agua. La zeolita agregada a una red polimérica de quitosano incrementa la capacidad de adsorción del material a la vez que aumenta el tamaño de poro y la resistencia mecánica, contribuyendo así a la aplicabilidad de éste como relleno de columnas de adsorción de lecho fijo. El estudio de la capacidad adsorbente de los materiales propuestos fue evaluado a partir de un análisis cinético. Los modelos aplicados fueron: Pseudo primer orden, Pseudo segundo orden, Elovich y Weber & Morris. Los resultados indicaron que Elovich es el modelo de ajuste que mejor predice la capacidad de adsorción en función del tiempo de contacto para el uso de quitosano como adsorbente como así también para el composite quitosano-zeolita. Asimismo, se evaluaron las isotermas de adsorción a partir de los modelos de Freundlich, Langmuir, Redlich Peterson y Sips. Considerando únicamente los modelos de dos parámetros (Langmuir y Freundlich), se encontró que Langmuir es el que mejor se ajusta. Entre todos ellos, la isoterma de Sips brindó el mejor ajuste para ambos adsorbentes estudiados. A partir de los resultados experimentales en modo continuo, se construyeron curvas de ruptura que permitieron obtener parámetros de desempeño de los materiales adsorbentes, como la capacidad total de adsorción (qtotal), la capacidad de adsorción en equilibrio (qe), el porcentaje de remoción del colorante, el tiempo de ruptura y la altura de lecho no utilizada (LUB). Estos parámetros permitieron analizar las variables de operación, como la altura de relleno y el caudal, así como el efecto del agregado de zeolita. Además, se ajustaron las curvas de ruptura en su parte inicial y completa con seis modelos: BDST, Thomas, Yoon Nelson, Clark, Adams Bohart y Wolboroska. Entre ellos, el modelo de Adams Bohart, equivalente al de Wolboroska, no resultó válido para la predicción de la parte inicial de las curvas de ruptura. Por otro lado, se recomendó el uso de los modelos de BDST, Thomas y Yoon Nelson para las curvas completas. La columna de adsorción de la experiencia en modo continuo que tuvo el mejor desempeño del material fue escalada, de manera teórica, con un factor de 1:10. Se mantuvo constante el factor de porosidad y la velocidad superficial para mantener el fenómeno de transferencia de masa observado en el laboratorio. Esto permitió obtener el caudal y la concentración de entrada que admitiría la columna escalada. Los resultados de los análisis cinéticos y de las isotermas de adsorción permitieron concluir que el paso controlante del mecanismo de adsorción es la reacción química (quimisorción) y que la superficie del material es fuertemente heterogénea. Esto fue validado a partir de los resultados de ajuste por modelos de curvas de ruptura. Los resultados obtenidos en este trabajo permitieron proponer el uso de un composite de quitosano – zeolita como un adsorbente atractivo y novedoso para el tratamiento de efluentes coloreados desde una perspectiva operacional, económica y medioambiental.
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Zanelli, Fidel Martín]]>
Grado obtenido: Ingeniero/a Electrónico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]> Calificación: Diez (10) Sobresaliente]]> Fil: Sutton, Brian. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería]]> Lista de figuras]]> The present document introduces the research and implementation of different detection methods done on the capture platform of the Telecom Bretagne school of engineering in Brest, France. The methods developed are purely statistical based and as a premise, the payload of the packets can’t be used in order to perform the detection.
As Internet becomes a social phenomenon, more services are using the network to work. ISPs and enterprises need a tool to classify traffic and in this way decide what to do with each flow of information. It will be seen how former and quite simple detection methods became obsolete, and the new different approaches to solve this problem.
The developed methods will take different identifiers from the traffic captured and use different models to identify the kind of information flow, based on a prior learning process this platform must be put through. The learning process will result in different signatures which stand for each service.
A Theoretical introduction to every concept used to develop the methods is included, as long as two large appendixes which describe how to configure, run and modify the application implemented.
Finally, conclusions will be presented as well as the issues and considerations the ongoing research project should address in the future.
The appendixes are the guides written to help the users and developers work with the developed application.]]>
Sutton, Brian]]>
Fil: Vázquez, Patricia María Elena. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería]]> Grado obtenido: Ingeniero/a Electrónico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]> Calificación: 10 (diez) sobresaliente]]> Lugar de trabajo: GLOmAe (Grupo de Láser, Óptica de Materiales y Aplicaciones Electromagnéticas), Departamento de Física, Facultad de Ingeniería. UBA ]]> El objetivo especı́fico de la Tesis es la investigación, desarrollo e implementación de sistemas para la medición de distancias, que permitan la caracterización de desplazamientos y perfiles de superficies. Se desarrolla un sensor que puede utilizarse como sistema de detección para el sistema de medición considerado.
Se estudia la técnica óptica denominada triangulación láser para la medición de distancias y desplazamientos. Se analizan distintas formas de proyección y disposiciones geométricas. Se realizan deducciones de las dimensiones correspondientes al sistema de medición y al detector a emplear para las distintas potenciales aplicaciones con el fin de poder describir, en el rango y con la resolución adecuados, los distintos objetos de estudio, a partir del desarrollo teórico de conceptos fundamentales de
óptica geométrica y expresiones analı́ticas que se desprenden del mismo.
Se analiza la utilización de distintos tipos de sistemas de detección. Por un lado,
se estudian alternativas frecuentemente empleadas, como cámaras digitales. Por otro lado, se analiza la construcción de arreglos discretos de fotodetectores (por ejemplo, fotodiodos) ad-hoc que permitan determinar la ubicación del spot luminoso. Esta propuesta trae la ventaja de permitir realizar una mayor cantidad de mediciones por unidad de tiempo ya que, en principio, podrı́a trabajar a velocidades superiores que las cámaras digitales. Con dicho fin, se realiza un estudio combinado de óptica y electrónica (optoelectrónica), para abordar el diseño del sistema de detección, que
involucra tanto la adecuación de señales ópticas como electrónicas para obtener un sistema eficiente.
Se diseña un sistema optoelectrónico adecuado para la estimación de la posición de un haz incidente, que consiste en un arreglo lineal de fotodetectores discretos. Se tienen en cuenta los requerimientos de rango de trabajo y resolución correspondientes a la aplicación para la que va a ser utilizado como sistema de detección, mediante la posibilidad de modificar diversos parámetros del sistema a través de los cálculos desarrollados para predecir el comportamiento del sistema. Se estudian y comparan dos topologı́as distintas para el dispositivo de detección. Se analiza el impacto en la respuesta del detector diseñado ante modificaciones del diámetro del haz láser incidente. Se implementa el dispositivo optoelectrónico diseñado correspondiente al caso que en el que el desempeño estimado previamente trae mejores resultados. Se realiza un ensayo y se estudian los resultados de la integración del diseño del circuito electrónico desarrollado y el cálculo numérico correspondiente al procesamiento de la salida del arreglo]]>
Vázquez, Patricia María Elena]]>
Grado obtenido: Ingeniero Electrónico]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]>
Fil: Hass, Klaus. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería]]>
Calificación: 10 (diez)]]> Lugar de trabajo: GLOmAe, Grupo de Láser, Óptica de Materiales y Aplicaciones Electromagnéticas, Departamento de Física, Facultad de Ingeniería, UBA]]> Hass, Klaus]]>
Grado obtenido: Ingeniero informático]]> Disciplina: Ingeniería Informática]]> Fil: Roca, Pablo Daniel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina. ]]> El presente trabajo estudia los sistemas de control de flujos a lazo cerrado de naturaleza predictiva. En particular, se centra el estudio en la definición de un sistema basado en imágenes que controlen el flujo de un fluido en el experimento prototipo del escurrimiento sobre un cilindro, con posibilidad de implementación en tiempo real. Se elige este escenario por tratarse de una experiencia de oscilación autosostenida por el flujo, y por lo tanto, con características fuertemente no lineales que deben ser sobrellevadas por el controlador lineal en desarrollo. Se define un sistema que estabiliza la estela del cilindro utilizando el procesamiento de imágenes. A tal fin, se realiza una simulación numérica sobre el flujo del fluido a través del cilindro. Se inyectan trazadores pasivos en el escurrimiento y se utilizan imágenes para medir la concentración e identificar el modelo AutoRegressive with eXtra inputs (ARX) que caracteriza al sistema físico. Se implementa un algoritmo Generalized Predictive Controller (GPC) que calcula la actuación necesaria para estabilizar la estela a través del agregado de cantidad de movimiento tangencial a las paredes del cilindro mediante la inyección de plasma. El algoritmo de control es ejecutado desde el código de simulación que queda a la espera de una respuesta para continuar con el procesamiento. Para ello, se crean interfaces de comunicación entre el simulador (Fortran) y el controlador (C++ y Matlab). Tanto el diseño de la experiencia como el desarrollo de los algoritmos se realiza con el objetivo de ser utilizados en un entorno de ejecución real en trabajos futuros. Se realizan algunos avances en el uso de General-Purpose Computing on Graphics Processing Units (GPGPU) mediante CUDA C/C++ sobre sectores del código que requieren alto paralelismo a fin de aumentar la performance en posibles escenarios de tiempo real. La efectividad del sistema de control y del algoritmo creado son comprobadas mediante di versas simulaciones numéricas para distintos escenarios. Los datos experimentales son analizados y expuestos junto a posibilidades de mejora para trabajos futuros.]]> Roca, Pablo Daniel]]> Grado obtenido: Ingeniero/a Electrónico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]> Fil: Verstraeten Portomeñe, Federico. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería]]> La alineación láser-telescopio es un factor clave en los Sistemas Lidar, y su configuración es determinante en la calidad de la señal lidar obtenida. Los procedimientos de alineación varían según la experiencia del operador, desde procedimientos detallados paso-a-paso hasta la inspección visual de rangos particulares de las señales lidar. Este procedimiento debe ser realizado por un operador lidar experto, siendo difícil de mantener en los sistemas operativos de redes lidar.
En este trabajo se presenta un software para asistir en el procedimiento de alineación. A través de una interfaz clara, se ayuda al operador del lidar a lograr una correcta alineación, utilizando una técnica de análisis denominada Rayleith-Fit en tiempo real sobre la señal lidar adquirida. Se muestran las principales características y escenarios de trabajo.
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Laser-telescope alignment is a key factor in a Lidar System, and its setup determinesthe lidar signal quality. Procedures to accomplish this task may vary depending on the operator, from detailed step-by-step procedures till visual inspection of particular ranges of the lidar signals. This procedure should be performed by an expertised lidar operator, being difficult to maintain in operational systems. In this work, a software to aim the alignment procedure is presented. With a clear interface, it helps the lidar operator to approach the right alignment state based on a live Rayleigh-fit applied to the acquired lidar signal. Main features and working scenarios are shown.]]> Verstraeten Portomeñe, Federico]]>
Grado obtenido: Ingeniero/a Electrónico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]> Fil: Husain Cerruti, Ignacio Santiago. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería]]> El diseño y explotación de satélites monolíticos para misiones de Observación de la Tierra (EO) ha sido, y es, un área fundamental de las innovaciones y logros históricos de la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE). Por mencionar sólo algunos ejemplos de satélites, citamos: SAC-C para observación óptica, SAC-D/Aquarius en microondas, más recientemente, la constelación de Radares de Apertura Sintética (SAR) SAOCOM para observación en banda-L y, próximamente, la inminente misión de observación multi-espectral SABIA-Mar. Actualmente, la CONAE dedica esfuerzos al desarrollo, diseño e implementación de futuros Sistemas Satelitales Distribuidos de Vuelo en Formación (FF-DSS) con control de orbitas absolutas relativas en tiempo real y en forma autónoma (sin intervención del segmento terrestre). Este nuevo paradigma permite la adquisición de nuevos datos espaciales para uso científico que no resultaban factibles con arquitecturas monolíticas. En efecto, dos satélites volando en formación cercana hacen posible una adquisición coordinada y simultánea (en una sola pasada) de datos multi-estáticos en tierra, y hace posible la producción, entre otras, de: a) datos SAR multi-estáticos altamente coherentes con aplicaciones a: tomografía, interferometría, modelos digitales de elevación, super-resolución, etcétera; b) datos SAR ópticos/térmicos de correlación cruzada adquiridos en una sola escena; c) estereoscopía óptica y en microondas. Además, desde el punto de vista de ingeniería, aporta: a) redundancia y flexibilidad para mitigar los riesgos imprevistos durante las fases de diseño; b) reducción de los plazos de desarrollo; c) unidades de satélite modulares, miniaturizadas y reemplazables; d) liberación de recursos técnicos y humanos en las estaciones terrestres de operación y monitoreo de misión; e) si se las combina con plataformas monolíticas, las pueden complementar aumentando sus capacidades de observación y procesamiento; y f) una prolongación arbitraria de los ciclos de misión para aprovechar la renovación tecnológica que se produce año a año. El diseño, la verificación, las pruebas y la integración de las diferentes tecnologías involucradas en el Vuelo en Formación de satélites plantean, sin embargo, retos rigurosos para lograr el éxito de este tipo de misiones. Los subsistemas de navegación y control son dos de las tecnologías críticas que posibilitan la amplia gama de misiones científicas EO-FF DSS. Por lo tanto, es de suma importancia una evaluación del rendimiento de estas tecnologías en un entorno simulado durante cada una de las fases del desarrollo de la misión. Para ello, proponemos en este trabajo el diseño e implementación de un laboratorio terrestre, donde el usuario diseña, desarrolla y valida esos subsistemas. El usuario adopta una filosofía basada en modelos, que comprende una fase inicial en la que el diseñador propone un modelo de la planta a controlar. A partir de este modelo, el usuario realiza una exploración y propuesta de diferentes algoritmos de navegación y control. Una vez adoptados los algoritmos, la siguiente fase es la validación de los mismos a lazo cerrado. El siguiente paso, no considerado en este trabajo, se refiere a la validación de los subsistemas globales de navegación y control con hardware en el lazo, lo que posiblemente conduzca a ulteriores iteraciones sobre la fase inicial. La filosofía basada en modelos se apoya en una metodología de diseño de software orientada a objetos, ampliamente utilizada hoy en día para modelar y gestionar la complejidad del software de los sistemas espaciales.]]> Husain Cerruti, Ignacio Santiago]]> Grado obtenido: Ingeniero/a Electrónico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]> Fil: González, Pablo Javier. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería.

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En esta tesis se exponen los resultados de investigar y diseñar una propuesta experimental para controlar un sistema robótico móvil que pueda realizar interacciones con personas mediante el procesamiento de secuencias de imágenes. En primer lugar se investigaron so luciones, métodos y algoritmos existentes para diseñar la arquitectura del sistema mediante el uso e integración de diferentes modelos teóricos. Una vez modelado el problema y los escenarios de uso, se describen las decisiones de diseño de la estructura propuesta para una implementación particular. Para garantizar la factibilidad de la propuesta, se realizaron simulaciones, iteraciones en los modelos y experimentos dentro las condiciones de labora torio disponibles. La arquitectura propuesta en este trabajo involucra consideraciones en cuanto a métodos de exploración, navegación, mapeo y localización del robot referentes al estudio de la robótica probabilística móvil. Además, el trabajo presentado en esta tesis considera el modelado de ciertas formas de interacción humana con el robot mediante el procesamiento de secuencias de imágenes dentro de un flujo continuo de datos. Las señales modeladas en este trabajo fueron trabajadas desde las perspectivas de la teoría de filtros probabilísticos, aprendizaje de máquina, redes neuronales, procesamiento de imágenes y reconocimiento de patrones. Finalmente, también se presenta una implementación particular del sistema propuesto mediante el desarrollo iterativo de código en lenguajes de programación de acceso y uso libre y gratuito, considerando sensores y componentes reales que fueron probados de manera independiente e integrados a la arquitectura propuesta. Los resultados, propuestas futuras y conclusiones obtenidas durante el desarrollo de esta tesis se exponen hacia el final de este documento.]]> González, Pablo Javier]]>
Grado obtenido: Ingeniero/a Químico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Química]]> Fil: Park, Michelle Flavia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería.]]> Lugar de trabajo: Facultad de Ingeniería. Universidad de Buenos Aires. Laboratorio de Procesos Catalíticos. ITHES]]> En este trabajo se desarrollaron materiales adsorbentes tipo óxidos dobles laminares, los cuales son activos y selectivos a la captura de CO2 en condiciones de reformado de etanol con vapor de agua para producir H2 de alta pureza. Se sintetizaron óxidos dobles laminares de distinta relación molar Mg:Al para estudiar el efecto sobre las características texturales, estructurales y básicas, buscando siempre mejorar la capacidad de captura de CO2. También se compararon cómo se modifican las propiedades del óxido mixto al impregnarlo con K como promotor. Se utilizaron diferentes técnicas para caracterizar los sólidos: sorptometría con N2, difracción de rayos X, desorción de CO2 a temperatura programada y microscopía electrónica de barrido. Mediante estas técnicas se determinaron el área superficial BET, el volumen total de poros, la estructura cristalina, la basicidad y la morfología de los adsorbentes. Al comparar los resultados, se determinó que existe una relación óptima Mg:Al que promueve un mayor carácter básico del adsorbente y que la presencia del K incrementa la proporción de sitios básicos. Por otra parte, los adsorbentes sintetizados fueron empleados en los diferentes ensayos de captura de CO2. Se estudió el desempeño de los diferentes óxidos sintetizados de distinta relación Mg:Al en un ciclo de adsorción-desorción de CO2 y en operaciones multicíclicas para determinar su estabilidad. También se utilizaron los sólidos en los ensayos de captura de CO2 en ausencia y presencia de vapor de agua con el fin de determinar los efectos positivos de la presencia del vapor de agua. Además, se llevaron a cabo ensayos catalíticos en el equipo experimental de flujo para evaluar el desempeño de los adsorbentes sintetizados. Se emplearon los óxidos dobles laminares en el proceso de reformado de etanol con captura simultánea de CO2 con el objeto de estudiar qué proporción másica de catalizador-adsorbente y qué relación molar de Mg:Al favorecen la producción de H2. Finalmente, se evaluó la estabilidad y el desempeño de uno de los óxidos mixtos sintetizados durante 20 ciclos de captura (reacción simultánea) y regeneración. 7 A partir de los ensayos de captura de CO2 empleando los sólidos sintetizados, se encontró que existe una relación óptima de Mg:Al que promueve una mayor capacidad de captura y, además, se determinó que la presencia del vapor de agua favorece la cinética y la capacidad de captura durante el proceso de adsorción, en concordancia a la bibliografía. En los ensayos de reformado con captura simultánea de CO2 que se llevaron a cabo utilizando los mismos sólidos adsorbentes, se alcanzaron altas purezas de H2 (hasta 97%) y bajas purezas de CO2 (2%). A partir del estudio de estabilidad multicíclica empleando uno de los sólidos sintetizados, se determinó que este presenta una buena estabilidad a lo largo de los 20 ciclos, sin una pérdida significativa en cuanto a su capacidad de adsorción.]]> Park, Michelle Flavia]]> Grado obtenido: Ingeniero Electrónico]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]> Fil: Alderete, Cristian Fernando. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería]]> Calificación: 10 sobresaliente ]]> Desde hace ya dos decadas, los fabricantes de automoviles han abandonado las conexiones punto a punto para la comunicacion de los distintos sistemas dentro del vehiculo. En cambio, se han concentrado en el uso de buses embebidos tales como Controller Area Network (CAN) o Local Interconnect Network (LIN) para proveer a los distintos dispositivos de una red de comunicacion. Este fue un gran paso hacia una mayor robustez y escalabilidad tanto asi como a la reduccion de tamaño y costo de estos sistemas. En estos ultimos años, con el desarrollo de las Redes de Sensores Inalambricas (WSN) y el despliegue de los dispositivos de Internet of Things (IoT), se realizan esfuerzos de investigacion para introducir tambien esta tecnologia en los automoviles. Un buen paso en esa direccion, y la motivacion de esta tesis, es la realizacion de pruebas de concepto que permitan analizar la viabilidad y el posible alcance de esta tecnologia para sistemas de comunicacion de vehiculos electricos. Con este fin, se crea un marco de trabajo completo para recolectar datos del tren de potencia de un automovil electrico y ofrecerlos a otros dispositivos del mismo por medio de un servidor Constrained Application Protocolo (CoAP) a traves de una red IEEE802.15.4-TSCH. Tambien se construye un panel de control, que incluye un cliente CoAP para realizar el consumo de datos presentandoselos al conductor. Ademas, a nivel MAC, se trabaja sobre el schedule TSCH para adaptar las transmisiones de la red al comportamiento del vehiculo. Por ultimo se realiza un analisis de seguridad teorico teniendo en cuenta los estandares actuales de IoT.]]> Alderete, Cristian Fernando]]>