Modelo experimental de un enfriador de aceite industrial

En el presente trabajo se diseña un modelo teórico que permite predecir el comportamiento térmico e hidráulico de un enfriador de aceite industrial tipo coraza y tubos, donde los fluidos de trabajo son aceite y agua. Se proponen los métodos ɛ-NTU, las correlaciones de Colburn, Gnieinski, Sieder Taste y Dittus-Boelter para calcular los coeficientes convectivos internos y las correlaciones de Kern, Zukauskas, Hilpert y Churchill para los coeficientes convectivos externos. Se presenta la estructura mediante un software de manera numérica y gráfica, en función de los parámetros de operación y del diseño. El software permite modificar las temperaturas y presiones de entrada, así como la geometría de los equipos, obteniendo como resultado; las temperaturas de salida mediante la combinación de las correlaciones que se ajustan al proceso. Adicionalmente se realizaron pruebas experimentales con el equipo instrumentado y se compararon los resultados obtenidos con los resultados teóricos obtenidos con el modelo propuesto.

Papel del Sr2+ en las propiedades magnetocalóricas de La1-xSrxMnO3

La refrigeración magnética es una tecnología de alta eficiencia energética y bajo impacto ambiental. Los materiales más económicos para esta aplicación es la La0.7Ca0.3MnO3, sin embargo, su temperatura de trabajo es muy baja (260 K). En este trabajo se analizará el efecto de modificación con Sr2+sobre las propiedades magnetocalóricas y la temperatura de operación de la La1-xSrxMnO3 (0 ≤ x ≤ 0.5, Δx=0.1). Mediante DRX se confirmó la transformación de estructura ortorrómbica (Pnma) a trigonal (R3c:H) y tetragonal (P4/m) dependiendo de la concentración de estroncio. La magnetometría de muestra vibrante mostró orden ferromagnético a temperatura ambiente para todas las composiciones. Las temperaturas de Curie (Tc) se encontraron en el rango de 330 a 370 K. Asimismo, se obtuvieron las isotermas magnéticas alrededor de la Tc para la composición x=0.2, su análisis permitió obtener el efecto magnetocalórico a 18 kOe, obteniendo un cambio de entropía (-ΔS) de 2.76 Jkg-1K-1, y una capacidad de refrigeración (RC) de 98.3 J kg-1.

Síntesis y caracterización eléctrica y magnética de electrocerámicos tipo Ba1-xEuxTi1-x/4O3 (x= 0.001 y x= 0.005 % en peso Eu3+)

En este trabajo se realizó la síntesis de soluciones solidas tipo Ba1-xEuxTi1-x/4O3 (x= 0.001 y x= 0.005 % en peso Eu3+) y su posterior determinación de propiedades eléctricas y magnéticas. Las muestras fueron sintetizadas mediante el método convencional de reacción en estado sólido. La molienda de los polvos precursores BaCO3, TiO2 y Eu2O3 se realizó en un mortero de ágata con acetona como medio de control. Los polvos fueron mezclados y calcinados a 900 °C, posteriormente se fabricaron pellets en verde los cuales fueron sinterizados a 1350°C por 5 horas. Los resultados experimentales obtenidos por difracción de rayos x mostraron la presencia de fase BaTiO3 tetragonal en la muestra de BaTiO3 dopado con Eu3+ x= 0.001 y x= 0.005 % en peso. Se realizaron mediciones Eléctricas (Capacitancia y permitividad) y mediciones magnéticas Los resultados de microscopia electrónica de barrido mostraron partículas subredondeadas sinterizadas en su mayoría.

Caracterización de cenizas volcánicas depositadas en la ciudad de Puebla

La ciudad de Puebla se localiza a 40 km al este del volcán Popocatépetl, siendo el destino frecuente de cenizas volcánicas que se desplazan en dirección sureste-noreste hacia la zona metropolitana. Una serie de cenizas recolectadas en los años 2012, 2015, 2016, 2017 y 2019 han sido caracterizadas mediante la textura, mineralogía y pruebas de lixiviación en agua desionizada. Los resultados establecen que la textura de las cenizas depositadas varía de arena limosa a arena, siendo clasificadas como cenizas gruesas no porosas inalteradas. Las cenizas tienen una composición andesítica con plagioclasas (70-80%) y piroxenos (20-25%) como minerales principales, destacando que en las plagioclasas se identifica un proceso de albitización de anortita. El análisis de los componentes lixiviados ha definido dos facies Ca-Mg-HCO3 y Ca-Mg-Cl y/o Ca-Mg-SO4, con As, Al y Fe como principales elementos traza, cuyos orígenes se asocian a la disolución parcial de las plagioclasas y piroxenos promovida por gases magmáticos o hidroclásticos.

Multiferroicidad en LaFeO3 sintetizada mediante molienda de alta energía

En este trabajo se presentan resultados sobre las propiedades multiferroicas de LaFeO3 sintetizada mediante molienda de alta energía asistida con tratamiento térmico. Los resultados de difracción de rayos X (XRD) revelan la formación de una estructura ortorrómbica para la muestra tratada a 1073 K. Los ciclos de histéresis magnética muestran la transición del orden ferromagnético al orden antiferromagnético tipo-G, relacionado con la transformación de la fase amorfa a cristalina durante el tratamiento térmico. El valor de la temperatura de Néel de la LaFeO3 monofásica obtenido fue de 700 K, menor que lo reportado anteriormente. Las propiedades dieléctricas, a temperatura ambiente, de LaFeO3 muestran un comportamiento acorde con el efecto Maxwell-Wagner. Adicionalmente, se encontró que la conductividad en corriente alterna AC (sAC) aumenta linealmente con la frecuencia. Todos los resultados muestran que la LaFeO3 sintetizada por molienda de alta energía asistida con tratamiento térmico posee un comportamiento multiferroico.

Efecto del pH en la selectividad y coagulación de los ácidos húmicos en presencia de Al3+ por potencial zeta

En esta investigación se evaluó el efecto que presenta el pH (5 y 7) en la coagulación de los ácidos húmicos (AHs) en presencia de un agente coagulante como es el aluminio (Al3+). En el análisis fisicoquímico de los AHs en estudio (comercial AH-CH y extraídos en el laboratorio AH-A y AH-T) mostraron características poliácidas y estables, lo cual se corrobora con su capacidad de coagulación con el metal trivalente por medio de lecturas de potencial zeta. Los datos obtenidos evidenciaron que existe una rápida interacción AHs-Al en un tiempo menor a 5 min y sobre todo al incrementar la concentración del metal (1, 2 y 3 mM) a un pH de 5, debido principalmente a la desprotonación de los grupos carboxílicos (-COOH), que bajo estas condiciones pueden coordinarse, reduciendo la carga neta negativa y permitiendo así que tales complejos se aproximen e interactúen a través de puentes de hidrógeno.

Comportamiento de la flotación sin colector de pirargirita

La pirargirita Ag3SbS3 es un mineral tipo sulfosal rico en plata, presente en los yacimientos de sulfuros de Cu, Pb y Zn, la cual no se recupera individualmente y flota junto con los metales base, la plata de este mineral se elimina en la escoria durante la fusión. Por tal razón en este trabajo se estudia la flotación sin colector de pirargirita con la finalidad de aportar información para la separación selectiva de este mineral. Los resultados encontrados muestran que la flotación de pirargirita se puede llevar a cabo sin colector empleando solamente espumante 60 mg/L. El pH juega un papel muy importante y se obtiene mayor eficiencia de flotación a pH 6 y 10 con alrededor del 66 % w/w de separación. Los valores ácidos 2, 2.54 y 4.97 deprimen la flotación del mineral. La depresión superficial se atribuye a la fuerte intensidad de las bandas de absorción, del ion sulfato e hidroxilo OH- dándole un carácter hidrofílico a la superficie. Mientras la activación superficial de la pirargirita se atribuye a la oxidación de los componentes metálicos formando enlaces Sb-O y Ag-O especies determinadas mediante infrarrojo.

Análisis de fallas del eje de la hélice en el turbocompresor Garret

En este trabajo se presenta el análisis de la ruptura en la propela de un turbocargador Garret, tratando el tipo y características de fractura mediante la utilización de técnicas de caracterización estructural Difracción de Rayos X, Metalografía, Microscopia Electrónica de Barrido con Espectroscopia de Energía Dispersiva, Pruebas de Dureza y simulación CAD-CAE, la fractura en el material se observó con un microscopio electrónico de barrido, la medición de dureza ayudo a explicar la condición inicial de fractura, posteriormente con Difracción de Rayos X se logró observar la fase estructural del material ANSI 1045, además de correlacionar los resultados obtenidos por metalografía y resultados reportados de dureza, finalmente con el análisis de simulación mediante la teoría del método de elemento finito fue posible identificar y relacionar los espacios de concentración de esfuerzos con la falla mostrando congruencia y la relación con los huecos microscópicos en el material como se muestra en este trabajo.

Efecto de la activación mecánica sobre la descomposición térmica de la cianita

Se estudió el efecto de la activación mecánica de polvos de cianita (Al2O3•SiO2) sobre la transformación térmica en mullita (3Al2O3•2SiO2) y sílice libre (SiO2, en forma de cristobalita). Los polvos de cianita se molieron por 6 h y se caracterizaron mediante difracción de rayos-X (DRX) y microscopia electrónica de barrido (MEB). Los polvos se compactaron uniaxialmente en frío en probetas cilíndricas (compactos) y sinterizaron en un rango de temperaturas de 1150-1500°C. Estos compactos se caracterizaron por DRX, MEB, análisis termodilatométrico (TD) y análisis térmico diferencial (ATD). La microestructura resultante consistió de granos equiaxiales de mullita inmersos en una fase vítrea. Se observó que la cianita molida comienza a transformarse en mullita más sílice a 1150ºC. A partir de 1300 °C solo se observan los picos de mullita y cristobalita. El objetivo es comprobar que la activación mecánica activa sitios de nucleación en donde comienza a formarse la mullita, disminuyendo la temperatura de descomposición de la cianita.

Estudio teórico de las propiedades estructurales, electrónicas y ópticas de la ferrita de gadolinio en fase cúbica.

En el presente trabajo se realizó un estudio teórico de las propiedades estructurales, electrónicas y ópticas para la perovskita ferrita de gadolinio (GdFeO3) con estructura cúbica, obtenidas mediante cálculos ab-initio basados en la Teoría del Funcional de la Densidad implementado en el Código SIESTA. Se usaron pseudopotenciales de Troullier-Martin que conservan la norma con parametrizaciones de correlación e intercambio de Perdew, Burke y Ernzerhof (PBE) dentro de la aproximación del gradiente generalizado (GGA) y Ceperley y Alder dentro de la aproximación de densidad local (LDA). El parámetro de red calculado con estas aproximaciones es a0= 3.841 Å y a0= 3.701 Å usando la aproximación de GGA y LDA, respectivamente. Por otro lado, se realizó el cálculo de Estructura de Bandas y Densidad de Estados encontrando que el material tiene un comportamiento metálico. Finalmente, la parte imaginaria de la función dieléctrica muestra un pico de absorción significativo a una energía de 0.409 eV para GGA y 0.267 eV para LDA en el rango infrarrojo perteneciente a los modos vibracionales del sistema.