Grado obtenido: Ingeniero/a Civil de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Civil]]> Fil: Bertero, Santiago. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina. ]]> La respuesta de estructuras a acciones dinámicas depende de sus frecuencias naturales, sus modos de vibración y sus factores de amortiguamiento, parámetros todos ellos cuya determinación analítica o numérica es difícil de realizar con precisión. A su vez, el cambio en estos parámetros a lo largo de la vida útil de una estructura puede resultar en un indicador y alerta temprana de daño estructural, cambio en las condiciones de los apoyos, deterioro de uniones, etc. Por lo tanto, desarrollar una forma eficaz de determinar experimentalmente frecuencias y modos de vibración de estructuras de varios grados de libertad resulta de gran utilidad para el diseño, verificación y mantenimiento preventivo de infraestructura civil. Además, la necesidad de medición simultánea en distintos puntos de la estructura hace imperativo el uso de nuevas tecnologías (sensores digitales y placas computadoras) y funcionamiento Wireless para una instrumentación de bajo costo, prescindiendo del uso de cables. Se presentan en este trabajo metodologías para la obtención de las frecuencias, modos de vibración y factores de amortiguamiento a partir de la vibración ambiente. Luego, se muestra el desarrollo de nuevos equipos de medición para la implementación de las mismas, concluyendo con ejemplos de aplicación.
]]> Bertero, Santiago ]]> 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 en Alimentos de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingenieria de Alimentos]]> Fil: Siena, Clara. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina]]> En este trabajo se estudió el impacto de surfactantes e hidrocoloides en panes de gluten de bajo índice glucémico con el fin de mejorar la textura de las masas y de los panes destinados a consumidores diabéticos o bien para quienes eligen controlar el peso corporal. Se elaboraron masas y panes de gluten, un control (sólo gluten) y seis con diferentes surfactantes e hidrocoloides en una concentración de 2,5% respecto al gluten. Los aditivos utilizados fueron: SSL, DATEM, lecitina de soja, TWEEN 80, HPMC e inulina. Se caracterizaron las masas en cuanto a la absorción de agua, capacidad de leudado (espumado), análisis de perfil de textura (TPA) y extensibilidad. Y luego, se caracterizaron los panes a partir de su apariencia, su miga, la textura y su aceptabilidad sensorial. Los resultados de este trabajo mostraron que el agregado de surfactantes o hidrocoloides a masas y panes de gluten afectan la textura y apariencia de los mismos. En la masa, la formulación con el agregado de lecitina de soja arrojó el mayor volumen de espuma y la masa con SSL presentó una espuma más estable. En los ensayos de perfil de textura (TPA) se observó que las masas con los aditivos resultaban ser más blandas y masticables que el CONTROL (salvo para HPMC). Los ensayos de extensibilidad de las masas indicaron que la lecitina disminuye los parámetros asociados a este ensayo, acercando los valores a las masas de harina de trigo. Luego, en el estudio de los panes a través de las imágenes de los mismos se observaron diferencias de apariencia en las costras, en cuanto a uniformidad de la superficie y su forma. En las migas, se vieron diferencias en la uniformidad de los alvéolos, su tamaño y distribución. Se estudiaron los parámetros de compresión del pan y dureza, elasticidad, cohesividad y masticabilidad de la miga. Salvo el HPMC, todos los aditivos redujeron la masticabilidad, siendo nuevamente la lecitina el aditivo que produjo el mayor efecto. Los panes más aceptables sensorialmente fueron los de SSL y lecitina por su crocancia de la costra y textura de la miga y los menos aceptables los que contenían DATEM y HPMC por presentar alta humedad afectando la textura y sin presentar la crocancia característica de un pan. Por lo tanto, se puede concluir que el agregado de surfactantes o hidrocoloides a masas y panes de gluten impactan en sus características fisicoquímicas y sensoriales. El presente trabajo permitió seleccionar los aditivos para seguir desarrollando un pan de gluten con mejor textura y aceptabilidad sensorial. El SSL y la lecitina de soja serían los más apropiados para probar en futuros estudios de panificación.]]> Siena, Clara]]> Grado obtenido: Ingeniero/a Químico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Química]]> Fil: Kirne, Cecilia Ana. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> Introducción Breve descripción de los inconvenientes asociados a la utilización de plásticos convencionales sobre la situación climática actual y el planteo del desarrollo de materiales biodegradables como solución a dichos problemas. Capítulo I: Introducción teórica Desarrollo de las propiedades de los polímeros, junto a una descripción de biopolímeros, con foco en el almidón de mandioca y el alginato de sodio, compuestos utilizados en el presente trabajo. Capítulo II: Materiales y métodos de preparación de los FLC Descripción de la obtención y caracterización de los fertilizantes de liberación controlada formulados a partir de almidón y alginato de sodio. Se describen los materiales utilizados y la técnica de preparación. Capítulo III: Descripción de técnicas experimentales Presentación y desarrollo de los ensayos realizados para la caracterización de los fertilizantes de liberación controlada obtenidos. Se detallan equipos y técnicas utilizadas en cada caso, ecuaciones usadas para el ajuste y análisis posterior de los resultados y parámetros medidos como por ejemplo conductividad, humedad, hinchamiento, etc. Capítulo IV: Resultados y Análisis Exposición de los resultados obtenidos en cada uno de los ensayos realizados. A partir de ellos, se lleva a cabo un análisis sintético para generar posteriormente las conclusiones. Capítulo V: Salto de Escala Propuesta de un posible salto de escala desde escala laboratorio a escala planta piloto. Se especifican caudales másicos, un diagrama de flujo y de proceso del esquema planteado y se detallan los equipos propuestos. Capítulo VI: Conclusiones Desarrollo de conclusiones parciales de cada uno de los ensayos realizados, contemplando los objetivos e hipótesis del trabajo. Finalmente se realiza una conclusión final.]]> Introduction A brief description of the climate impacts of conventional plastics and a proposal for the development of biodegradable materials as a solution to these problems. Chapter I: Theoretical Introduction Development of polymer properties, along with a description of biopolymers, focusing on cassava starch and sodium alginate, compounds used in the present study. Chapter II: Materials and Methods for the Preparation of CRFs Description of the production and characterization of controlled-release fertilizers formulated from starch and sodium alginate. The materials used and the preparation technique are described. Chapter III: Description of Experimental Techniques Presentation and development of the tests conducted for the characterization of the obtained controlled-release fertilizers. Equipment and techniques used in each case are detailed, equations used for adjustment and subsequent analysis of the results, and measured parameters such as conductivity, humidity, swelling, etc., are outlined. Chapter IV: Results and Analysis Presentation of the results obtained in each of the conducted tests. A synthetic analysis is carried out based on these results, leading to subsequent conclusions. Chapter V: Scale-Up Proposal for a possible scale-up from laboratory scale to pilot plant scale. Mass flow rates, a flowchart, and a process scheme of the proposed plan are specified, and the proposed equipment is detailed. Chapter VI: Conclusions Development of partial conclusions for each of the conducted tests, considering the objectives and hypotheses of the study. Lastly, final conclusions are drawn.]]> Kirne, Cecilia Ana]]> 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; Argentina.]]> 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/a Electrónico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]> Fil: Reigada, Maximiliano Daniel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> Lugar de trabajo: Grupo de Laser, Óptica de Materiales y Aplicaciones Electromagnéticas (GLOMAE) de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires.]]> En esta tesis se realizó el estudio y desarrollo de un sistema que posibilita la obtención de imágenes de ultrasonido bidimensionales. El enfoque principal del desarrollo consistió en conseguir que el sistema sea apto para reutilizarlo en otras aplicaciones de índole semejante. Para lograr esto, se adoptó un esquema de funcionamiento comúnmente conocido en el contexto de la tomografía computada por ultrasonido como modo de reflexión. Por este motivo, se estableció una estructura de funcionamiento dividida en tres subsistemas, cada uno con funciones específicas: emisión y detección de ultrasonido, exploración de la muestra estudiada y generación de la imagen. Para conformar el primer subsistema se empleó un transductor de inmersión comercial en conjunto con un diseño electrónico apropiado para utilizarlo como emisor y receptor de ultrasonido. Para el segundo subsistema se diseñó e implementó un dispositivo destinado a contener y explorar la muestra bajo estudio desde distintos ángulos. Para el tercer subsistema se desarrolló un algoritmo de reconstrucción para generar las imágenes a partir de las mediciones acústicas registradas. En paralelo a esto, se desarrolló un modelo computacional para simular el funcionamiento del tomógrafo en su totalidad. Para evaluar el desempeño del sistema real y el simulado, se utilizaron varias figuras de mérito entre imágenes de referencia y las reconstrucciones obtenidas.]]> Reigada, Maximiliano Daniel]]> Grado obtenido: Ingeniero/a Químico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Química]]> Fil: Ramirez Oyhanarte, Julio Maximiliano. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> Esta tesis presentará un modelo 0–dimensional para la batería litio–azufre. Luego de un breve repaso a las baterías de litio, introduciremos las características principales de este nuevo sistema, para luego detallar el esquema físico–matemático a utilizar. Su objetivo es intentar la captura, bajo la menor complejidad posible, de las características más importantes de la batería que enumeramos a continuación. Primero, la forma típica de la curva de descarga y su peor performance conforme se lleva a cabo a corrientes mayores, en términos de eficiencia y capacidad. Segundo, la forma típica de la curva de carga, su característico pico de potencial inicial, la pérdida de este pico al detenerse la descarga más tempranamente, y la presencia del efecto shuttle como un fenómeno parásito. Tercero, el fenómeno de carga infinita cuando la carga se lleva a cabo a menores corrientes, y el de cuello de botella disolutivo para mayores corrientes. Cuarto, las características generales de un ciclado parcial, en términos del impacto del efecto shuttle y la degradación de la celda a lo largo de los ciclos. Quinto, un esquema de optimización de energía basado en la variación de la corriente, tanto para una batería primaria como secundaria. Cuantitativamente, el modelo presenta un buen ajuste para el proceso de descarga. Los resultados más novedosos son la captura del efecto shuttle mediante el simple agregado de dos reacciones químicas; y un mejor aprovechamiento de la potencia y energía mediante una política de variación de la corriente, apoyada bajo el conocimiento de los diferentes grados de polarización en la operación de descarga y carga.]]> Ramirez Oyhanarte, Julio Maximiliano ]]> Grado obtenido: Ingeniero/a Electrónico de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingeniería Electrónica]]> Fil: Genovese, Luciano Agustín. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería ; Argentina.]]> Genovese, Luciano Agustín]]> 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; Argentina.]]> 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.
]]> Zanelli, Fidel Martín]]> Fil: Weber, María Victoria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina.]]> Grado obtenido: Ingeniero/a en Alimentos de la Universidad de Buenos Aires]]> Disciplina: Ingenieria de Alimentos]]> En los últimos años, el creciente interés de los consumidores sobre el impacto de la alimentación en la salud ha generado una fuerte demanda de productos que sean saludables, nutritivos y libres de aditivos químicos. El veganismo ha experimentado una ascendente popularidad, motivada por consideraciones éticas, religiosas, medioambientales y de bienestar. Concurrentemente, se ha registrado un incremento en la detección y conciencia de las intolerancias y alergias al gluten en la última década, impulsando el consumo de productos exentos de dicha proteína. A pesar de los avances, estos productos a menudo son costosos, escasos en variedad y calidad sensorial, pudiendo inducir deficiencias nutricionales. En este contexto, surge el desarrollo de esta Tesis que tiene como objetivo desarrollar un medallón vegano bajo en carbohidratos y sin T.A.C.C. seguro y con adecuada vida útil para su comercialización. Para ello, se desarrolló su formulación y proceso de elaboración, se analizaron sus propiedades fisicoquímicas, microbiológicas y organolépticas y se estudió su vida útil en dos tipos de empaque diferentes: al vacío y sin vacío en sistema Flowpack, bajo diferentes condiciones de almacenamiento y se realizó una evaluación de costos asociados a su elaboración. Los resultados evidenciaron que se logró obtener un alimento a base de soja texturizada, chía, harina de lupino y proteína de arvejas, bajo en carbohidratos, cumpliendo con los criterios establecidos para el producto. El tipo de empaque no fue un factor determinante en el estudio de vida útil, logrando en ambos casos la vida útil propuesta de 3 meses en almacenamiento congelado y al menos 4 días en refrigeración. Se observó una leve diferencia en el costo, en donde el envasado en Flowpack resultó más económico.
]]> Weber, María Victoria]]>