Enfoque Del Trabajo De Máquinas Térmicas

Medellín, 30 de mayo de 2009

Máquinas Térmicas Facultad de ingeniería Universidad de Antioquia A. PROPUESTA DE TEMAS DE TRABAJO PARA LA ASIGNATURA:

1. ** Estufas ecoeficientes de biomasa: Modelado, diseño, y construcción. -

Análisis del acceso a la energía en las zonas rurales.

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Costo de la energía en las zonas rurales vs costo de la energía en el Valle de Aburrá (por estratos).

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Consumo energético en la cocción.

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Costos por cocción en áreas rurales y la ciudad.

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Estado del arte estufas ecoefientes

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Modelado termodinámico de la estufa ecoefiente

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Construcción del prototipo, puesta a punto.

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Validación del modelo vs el experimento

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Tarde de cocción de todos los prototipos en la UDEA –no evaluable–

2. **Cocinas solares. -

Análisis del acceso a la energía en las zonas rurales.

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Costo de la energía en las zonas rurales vs costo de la energía en el Valle de Aburrá (por estratos).

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Consumo energético en la cocción.

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Costos por cocción en áreas rurales y la ciudad.

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Estado del arte estufas ecoefientes

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Modelado termodinámico de la estufa ecoefiente

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Construcción del prototipo, puesta a punto.

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Validación del modelo vs el experimento

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Tarde de cocción de todos los prototipos en la UDEA –no evaluable–

3. Valor agregado al carbón – carbón cómo fuente de energía limpia. a. Estudios de prefactibilidad de plantas termoeléctricas. b. Sistemas de captura de CO2. c. Producción de otros combustibles. -

Canasta energética nacional

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Plan energético nacional

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El carbón: potencial energético de Antioquia

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Calidad del carbón en Antioquia vs el carbón del resto del país

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Precios del carbón para exportación y precios del mercado nacional

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Estado tecnológico de las Minas en Antioquia

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Condiciones laborales de los mineros

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Alternativas de solución para mejorar: productividad, condiciones laborales, y el valor agregado del carbón.

4. **Sistemas de producción de energía en procesos de producción asociativos. -

Contexto del proceso productivo.

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Seleccionar un sistema energético, del cual puedan obtener información en la industria.

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Contextualizar la máquina seleccionada en el proceso productivo. Para qué se utiliza, nivel de importancia en la cadena de producción.

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Desarrollar un diagnóstico del proceso.

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Presentar una propuesta de optimización, basada en análisis de alternativas.

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Impactos de la solución.

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Costos.

5. Vehículos eléctricos: Evaluación técnica y ambiental – diferentes fuentes de energía. (Trabajo conjunto prof. Ricardo Moreno). -

Ya se definió el alcance con el grupo de trabajo.

6. Estado actual y potencial de energías renovables en Colombia, por regiones. -

Canasta energética nacional

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Plan energético nacional

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Qué son las energías renovables

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Tecnologías

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Desarrollar un diagnóstico del panorama y potencial energético de energías renovables del país.

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Capacidad instalada

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Potencial de instalación. Por regiones y tecnologías

7. Zonas no interconectadas a la red en Colombia (ZNI): Estado actual y perspectivas de aprovechamiento energético. -

Contextualizar. Qué son ZNI, políticas colombianas para las ZNI.

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Análisis del acceso a la energía en las ZNI.

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Costo de la energía en las ZNI vs costo de la energía proporcionada por la red eléctrica.

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Cuantos colombianos NO están conectados a la red eléctrica nacional.

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Requerimientos energéticos de los habitantes de las ZNI.

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Propuestas de soluciones tecnológicas

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Viabilidad de una de las propuestas de solución

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Potencial de aprovechamiento energético

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Descripción detallada de la solución enerética.

8. Hidrógeno como vector energético. -

modelo energético actual.

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Canasta energética global.

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Canasta energética por sectores.

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Crisis energética y ambiental.

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Hidrógeno como alternativa energética.

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Revisión del estado del arte (literatura científica). Motores con hidrógeno. Prestaciones mecánicas, rendimientos, etc.

9. Detección de minas terrestres – Revisión del estado del arte de las diferentes tecnologías. -

Problemática social de Colombia. Historia, estado actual y futuro del conflicto.

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Las minas antipersona y los tratados la no utilización.

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Victimas del conflicto. Desplazados, heridos, mutilados, etc.

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Campos minados en Colombia

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Revisión del estado del arte de las tecnologías para la detección de minas antipersona.

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Tecnologías para el desminado viables para implementar en Colombia

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ventajas e impactos positivos del desminado en Colombia.

10. **Diseño conceptual de gasificadores de biomasa – tecnología de lecho fluidizado. -

Canasta energética nacional

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Plan energético nacional

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Potencial energético de biomasa en el país.

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Contextualizar la tecnología, qué es, para qué se utiliza, etc.

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Potencial de uso en el país.

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Revisión del estado del arte. Diseño gasificadores de lecho fijo en equicorriente.

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Metodología de diseño

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Diseño conceptual

11. Técnicas experimentales en motores de combustión interna alternativos. -

Elaborar una propuesta de metodología experimental para investigar el desempeño mecánico y ambiental de motores, utilizando diferentes combustibles.

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Instrumentación

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Banco de ensayos

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Diseño de experimentos

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Manual para llevar a cabo la prueba en el laboratorio

12. **Diagnóstico para evaluación y optimización energética de sistemas térmicos: Plantas generadoras de potencia (turbinas de gas y de vapor), calderas, hornos (combustión), secadores, etc. - Seleccionar un sistema térmico, del cual puedan obtener información en la industria. -

Contextualizar la máquina seleccionada en el proceso productivo. Para qué se utiliza, u nivel de importancia en la cadena de producción.

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Desarrollar un diagnóstico del equipo.

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Presentar una propuesta de optimización, basada en análisis de alternativas.

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Impactos de la solución.

13. Continuación prototipo de Termodinámica II, mejora del prototipo y modelado. - Propuesta elaborada previamente aprobada por el profesor de MAQ-TERM. 14. Temas propuestos por los mismos estudiantes. - Propuesta elaborada previamente aprobada por el profesor de MAQ-TERM.

** El doble asterisco (**) en algunos temas de trabajo, indica que varios grupos pueden trabajar en el tema, previo aviso al profesor.

B. NOTAS IMPORTANTES - Los informes deben seguir la norma técnica Colombiana NTC1486 para la presentación de tesis, informes de investigación e informes técnicos. Pueden emplear espacio sencillo, e imprimir por ambos lados de las hojas. - Socialización del trabajo: duración de la exposición 10 min. y 5 min. de preguntas. - Defensa del trabajo: duración de la exposición 20 min. y 10 min. de preguntas. - Para las exposiciones deben estar presentes todos los miembros del grupo. - Los grupos de trabajo son de máximo 4 estudiantes. - Se solicita que un vocero inscriba el grupo ante el profesor, indicando nombres de los estudiantes y tema de trabajo. Semana del 18 al 22 de mayo de 2009.

C. FECHAS - EL PRIMER INFORME SE ENTREGARÁ EL VIERNES 12 DE JUNIO DE 2009 ANTES DE LAS 12:00 M. OFICINA 20-409. - Las exposiciones de socialización. Se modifica la fecha de exposición, debido a la modificación del calendario académico por parte de la UDEA. D. PRIMER INFORME El INFORME DEBE SER DE MÁXIMO 15 PÁGINAS. A ESPACIO SENCILLO. PUEDEN IMPRIMIR POR AMBOS LADOS DE LA HOJA. Qué debe cubrir el primer informe: - Qué van a trabajar. - Contextualización y definición del problema: Energético, ambiental, social y técnico. - Justificación del trabajo. - Objetivos - Metodología a seguir para resolver el problema. - Entregables. - Cronograma.

Cordialmente,

Juan Fernando Pérez Bayer Dpto. ingeniería mecánica Facultad de ingeniería Universidad de Antioquia