DSpace Collection:http://repositorio.ugto.mx/handle/20.500.12059/43442024-03-29T10:02:53Z2024-03-29T10:02:53ZEvaluación experimental de los parámetros de una celda de perovskita invertida para la construcción de un modelo matemáticoFABIAN DAVID PINO BAUTISTAhttp://repositorio.ugto.mx/handle/20.500.12059/99252023-11-06T20:43:20Z2019-03-16T00:00:00ZTitle: Evaluación experimental de los parámetros de una celda de perovskita invertida para la construcción de un modelo matemático
Authors: FABIAN DAVID PINO BAUTISTA
Contributor: GUILLERMO MARTINEZ RODRIGUEZ
Abstract: La población mundial está en constante aumento, y se prevé que para el año 2050, supere los nueve mil millones de habitantes . Entre los muchos problemas que esta sobrepoblación acarreará, el aumento relativo en la demanda de energía será de los más importantes, ya que las economías de países emergentes aumentan constantemente el nivel de vida de sus habitantes, los cuales a su vez demandan mayor confort, ligado al incremento en el uso de la energía.
La mayor parte de esta energía se produce actualmente a partir de combustibles fósiles, generando los bien conocidos problemas de contaminación ambiental, salud pública, y el eminente agotamiento de las reservas mundiales en hidrocarburos. La problemática arriba expuesta ha generado la necesidad de encontrar fuentes alternas de energía, entre las cuales, las denominadas energías renovables, están ganando cada vez más terreno, especialmente en los países industrializados. En efecto, la energía solar (fotovoltaica), eólica, corrientes oceánicas, mareas, etc., son objeto de amplios programas de estímulos fiscales y apoyo a la investigación en países europeos (España, Francia, Alemania), asiáticos (Japón, China), e incluso, en el mayor consumidor de combustibles fósiles del planeta, Estados Unidos . En México, la situación no es alentadora, dado que existe muy poca investigación a nivel fundamental, y comparativamente poco desarrollo tecnológico en el campo de las energías renovables.2019-03-16T00:00:00ZMétodo generalizado para predecir el desempeño de platos corrugados para uso en intercambiadores de calor tipo CompablocDERLY CONSTANTINO DELGADO GARCIAhttp://repositorio.ugto.mx/handle/20.500.12059/94102023-09-06T19:05:36Z2023-01-01T00:00:00ZTitle: Método generalizado para predecir el desempeño de platos corrugados para uso en intercambiadores de calor tipo Compabloc
Authors: DERLY CONSTANTINO DELGADO GARCIA
Contributor: MARTIN PICON NUÑEZ
Abstract: El objetivo de este proyecto es mostrar el área de oportunidad que existe en el desarrollo de correlaciones generalizadas confiables para estimar el desempeño térmico e hidráulico de los platos con corrugación tipo Chevron y desarrollar una metodología de diseño novedosa y precisa para el diseño de intercambiadores de calor de tipo welded plate (WPHE). La metodología inicia con la selección del plato térmico a través de un diagrama de parámetros y genera un espacio de diseño con múltiples opciones de selección según limitaciones del proceso y posteriormente se analiza la viabilidad térmica y económica del diseño. Para el diseño de equipos de intercambio de calor compactos, específicamente Compabloc, es necesario contar con correlaciones generalizadas para estimar el desempeño termohidráulico de los platos con corrugación Chevron. En este trabajo se desarrollaron correlaciones generalizadas a partir de datos experimentales para todo el régimen de flujo y número de Reynolds. En aplicaciones industriales, la recuperación de calor está limitada por factores termodinámicos y económicos. El aumento de la recuperación de calor en un intercambiador de calor que ya se encuentra en operación requiere mayores costos en términos de inversión de capital y bombeo debido al aumento del tamaño y la caída de presión. Una opción de diseño para compensar el rápido crecimiento de las dimensiones del equipo para satisfacer un incremento en carga térmica consiste en utilizar estrategias para aumentar la recuperación de calor aumentando el coeficiente de transferencia de calor con un aumento moderado en la caída de presión. Los intercambiadores de calor Compabloc tienen características de construcción que los hacen adecuados para tales fines. La nueva metodología de diseño para este tipo de intercambiador que se propone en este trabajo analiza su aplicación en proyectos de Retrofit (readecuación) y el enfoque explota el uso de Rutas Térmicas como la forma más simple y práctica de identificar proyectos de ahorro de energía. Se discute la importancia de analizar y cuantificar la propagación de perturbaciones de temperatura en las redes de recuperación de energía. La aplicación de la metodología a dos casos de estudio demuestra la viabilidad económica del uso de intercambiadores Compabloc, encontrando que con un costo adicional de bombeo de $66,776.12 USD/año, una superficie total de 1,140.8 m2 y una inversión de capital de $1,062,272.0 USD, se pueden recuperar 24.8 MW de energía adicional, ahorrando $5,339,675.52 USD/año, con un retorno de la inversión de 2.8 meses.2023-01-01T00:00:00ZIntegración de sistemas secundarios de enfriamiento en procesos industrialesSAÚL MARTÍNEZ CASTAÑEDAhttp://repositorio.ugto.mx/handle/20.500.12059/92742023-08-21T21:03:46Z2022-11-28T00:00:00ZTitle: Integración de sistemas secundarios de enfriamiento en procesos industriales
Authors: SAÚL MARTÍNEZ CASTAÑEDA
Contributor: MARTIN PICON NUÑEZ
Abstract: La integración de sistemas de enfriamiento secundarios en procesos industriales es una forma efectiva de reducir la carga térmica de las torres de enfriamiento (TE), la incrustación, el consumo y gasto de agua fresca de repuesto en un sistema de enfriamiento, sobre todo en lugares en donde el agua escasea. Si la carga térmica de un sistema de enfriamiento secundarios (SES) es elevada, la TE consume menor cantidad de agua y electricidad, pero el costo y el consumo de energía de los SES es elevado. El presente trabajo evalúa técnico y económicamente dos opciones de integración: Enfriador de Aire y Chiller para Agua, y la opción del reemplazo de la TE: (1) Sin modificar la carga térmica del proceso (Q) y (2) Aumentando la Q del proceso; el ventilador y la bomba de recirculación de la TE. Se considera el uso de variadores de frecuencia en el Chiller y el Enfriador, para modificar la velocidad de operación en función de la Q requerida, ya que el desempeño de los equipos depende de las condiciones ambientales y temporales del sitio de instalación. Se analiza un caso de estudio donde el reemplazo de la TE representa: (1) un costo de la inversión del 11% y (2) en el consumo de servicios adicionales (electricidad y agua de repuesto) un 11% vs. integración de 3 chillers para agua. La integración de un Enfriador para Aire en el lado del agua de enfriamiento (AE) no brinda resultados satisfactorios. Para obtener una temperatura de salida del agua de enfriamiento (TLout) de un intercambiador de calor (IC) de cada ramal de la red de intercambio de calor (RIC) más uniforme, se modificó el arreglo de los IC de la RIC de serie-paralelo a paralelo. La concentración de carbonato de calcio [CaCO3] en el agua fresca de repuesto a la TE es un parámetro muy importante, ya que el ensuciamiento y la pérdida de Q son mayores a una [CaCO3] mayor.2022-11-28T00:00:00ZDiseño de esquemas de aprovechamiento de residuos de frutas y vegetales para la producción de biocombustiblesRENÉ GABRIEL LINARES LUNAhttp://repositorio.ugto.mx/handle/20.500.12059/86352023-06-09T16:00:56Z2023-01-01T00:00:00ZTitle: Diseño de esquemas de aprovechamiento de residuos de frutas y vegetales para la producción de biocombustibles
Authors: RENÉ GABRIEL LINARES LUNA
Contributor: FERNANDO ISRAEL GOMEZ CASTRO
Abstract: La presente tesis de maestría está enfocada en el desarrollo de esquemas de aprovechamiento de residuos orgánicos, particularmente desechos de frutas y vegetales, para la obtención de biocombustibles. Esta clase de residuos es una fuente potencial de materia prima debido a su composición, principalmente glucosa, fructosa, sacarosa y material lignocelulósico; así como una fracción lipídica, que también puede aprovecharse. El desarrollo de los esquemas de aprovechamiento de los residuos para la obtención de biocombustibles se realizará en el software Aspen Plus® para cada uno de los procesos involucrados, mediante el uso de las distintas fuentes de materia prima. Asimismo, se realizará un análisis del rendimiento estimado de cada proceso tomando en cuenta diferentes temporadas del año para cada una de las frutas y vegetales residuales a emplear, para así obtener el rendimiento anual estimado en el diseño de los esquemas de aprovechamiento. Finalmente, se establecerán estrategias que permitan tener un esquema de aprovechamiento de residuos económicamente redituable. A partir del uso de procesos de fermentación se obtuvieron resultados satisfactorios empleando residuos de frutas y vegetales. Se cuentan con rendimientos que van de los 0.18 a los 0.22 gramos de biocombustible por gramos de materia prima empleada, en cuanto a la proporción de biocombustible generado y la cantidad de materia prima que ingresa en el proceso. Así también, al concluir con los procesos se logró una composición en % peso mayor a 0.99, por lo cual se concluyó de manera satisfactoria el desarrollo de cada uno de los esquemas de aprovechamiento propuestos. De igual manera, el desarrollo del esquema para el aprovechamiento de las semillas presentó composiciones mayores a 0.99 % peso para la obtención de biodiésel.2023-01-01T00:00:00Z