Sample records for ECUACIONES DIFERENCIALES (differential equations)
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Resolviendo ecuaciones diferenciales ordinarias con Maple y Mathematica

Ortigoza Capetillo, G.M
2007-12-01

Resumen en español En este trabajo se presentan soluciones de ecuaciones diferenciales ordinarias (EDOS) mediante el uso de dos paquetes simbólicos: Maple y Mathematica. Los comandos básicos de solución de ambos paquetes son explicados mediante una serie de ejemplos representativos de un curso tradicional. Entre los ejemplos seleccionados se incluyen ecuaciones diferenciales que se resuelven con métodos como: variables separables, ecuaciones lineales, coeficientes indeterminados, variac (mas) ión de parámetros, etc; así como aquellas que se resuelven usando series de potencias y transformada de Laplace. Estos paquetes permiten también la solución de sistemas lineales, así como la visualización del campo de direcciones. El objetivo de este trabajo es brindar al lector una guía práctica que le permita iniciar el estudios de las ecuaciones diferenciales mediante el uso de Maple y Mathematica y de esta manera beneficiarse del uso de estas herramientas computacionales; así cómo mostrar como el uso del cómputo simbólico, al ahorrar el esfuerzo del cómputo algebraico complejo, permite enfocar la atención en ideas y conceptos importantes como: analisis cualitativo de las soluciones, comportamiento asintótico y relaciones del modelo físico con la contraparte matemática de la ecuación que lo describe Resumen en inglés In this work we present solutions of ordinary differential equations by using Maple and Mathematica. The basic commands in both packages are presented throught a series of examples that show some of the advantages of using computer algebra and graphical representation in the process of teaching and learning odes

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Symmetries and solvability of linear differential equations. | Simetrías y resolubilidad de ecuaciones diferenciales lineales

Boya, Luis Joaquín; González-Gascón, F.

The canonical form theorem, applied to a certain group of symmetry transformations of certain Fuchsian equations, leads automatically to the integration of them. The result can be extended to any n-order differential equation possesing a certain pointlike group of symmetries with a maximal abelian L...

DRIVER (Spanish)

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Revisiting university students’ knowledge that involves basic differential equation questions Conocimiento de los estudiantes universitarios con respecto a preguntas que implican ecuaciones diferenciales: una revisión

Camacho, Matías; Perdomo-Díaz, Josefa; Santos-Trigo, Manuel

This study documents the extent to which university students utilize diverse representations and mathematical processes to interpret and respond to a set of questions that involves fundamental concepts in the study of differential equations. Results indicate that students’ idea to solve a differenti...

DRIVER (Spanish)

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Impacto en las Competencias Matemáticas de los Estudiantes de Ecuaciones Diferenciales a Partir de una Estrategia Didáctica que Incorpora la Calculadora/ Impact on Students' Math Skills of Differential Equations from a Teaching Strategy that Incorporates the Calculator

De Las Fuentes, Maximiliano; Arcos, José L; Navarro, Carlos R
2010-01-01

Resumen en español En este artículo, se presenta un reporte de investigación sobre el aprendizaje de las competencias matemáticas en el curso de ecuaciones diferenciales, en donde se emplea una estrategia didáctica que incorpora el uso de calculadora. El proyecto se llevó a cabo con estudiantes de la Facultad de Ingeniería, Campus Mexicali de la Universidad Autónoma de Baja California. Con el propósito de evaluar los conocimientos matemáticos se aplicó un Pre-Test y un Post-Test. (mas) Se seleccionó un grupo experimental en el cual se utilizó una estrategia didáctica basada en la teoría de representación semiótica de Duval, y un grupo de control con el que se usó un enfoque de enseñanza tradicional. El balance general de la investigación respecto de la eficiencia de conocimientos favorece al grupo experimental, particularmente cuando se trata de la competencia matemática de utilización del lenguaje simbólico y formal Resumen en inglés In this paper presents a report of a research work about learning mathematical competences in the differential equations course, in which a teaching strategy that incorporates the use of a calculator. The project was carried out with students from the Faculty of Engineering, Mexicali Campus of the Universidad Autónoma de Baja California. To evalúate knowledge of mathematics a Pre-Test and Post-Test was applied. A teaching strategy based on DuvaPs semiotic representation (mas) theory was used with an experimental group of students and the traditional method used with another control group. The overall balance of the research on the efficiency of knowledge benefits the experimental group, particularly when it comes to the mathematical competencies of using symbolic and formal language

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Animaciones en Matlab y maple de ecuaciones diferenciales parciales de la física-matemática

Ortigoza Capetillo, G.M.
2007-06-01

Resumen en español En este trabajo se presentan soluciones exactas de ecuaciones diferenciales parciales que dependen del tiempo; estas soluciones son de la forma u(x, t), con x Rn, n = 1,2,3. Las gráficas de las soluciones a diferentes tiempos permiten la creación de animaciones de las soluciones. Se muestra de manera general la forma de crear animaciones en Maple y Matlab. Estas animaciones pueden uti (mas) lizarse como herramienta didáctica para presentar fenómenos físicos como son: la propagación de ondas de un medio a otro, superposición de ondas, difusión, etc; así mismo pueden usarse para despertar el interés de los estudiantes por el estudio de las ecuaciones diferenciales parciales y sus aplicaciones. Para las animaciones se eligió un subconjunto importante de ecuaciones de la física matemática, entre las que se cuentan: la ecuación del transporte, la ecuación de ondas (vibración de cuerdas y membranas, problema de transmisión), las ecuaciones de Klein Gordon, Korteweg de Vries (no lineal), del calor y de Maxwell. Brevemente se describen algunas de las técnicas de solución analítica de edps como son: escalamiento, método de características, separación de variables, etc. Más aun, el contar con soluciones analíticas puede ser útil para la verificación de implementaciones numéricas. Resumen en inglés In this work we present some exact solutions of time dependent partial differential equations (pdes); these solutions have the general form u(x, t), with x Rn, n = 1, 2, 3. The plots of the solutions at different times allow us to create animations of the solutions. We show in a general framework how to make animations in Maple and Matlab. These animations can be used as a didactic tool (mas) in order to introduce some physical phenomena such as: wave propagation, superposition, transmission from one medium to another, diffusion, etc. They can also be used to motive the students to the study of partial differential equations and its applications. A representative subset of differential equations of mathematical physics was chosen that includes: the transport equation, wave equation, heat equation and equations of Klein Gordon, Korteweg de Vries, and Maxwell. We briefly present some of the analytical methods for the solutions of pdes: scaling, characteristics and separation of variables. Finally exact solutions can be very useful for code testing in numerical implementations.

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Dos Enfoques en el Diseño de un Observador Asintótico para un Proceso Fermentativo Descrito por Ecuaciones Diferenciales Parciales/ Two Approaches in the Design of an Asymptotic Observer for a Fermentative Process Described by Partial Differential Equations

Aguilar-Garnica, Efrén; Alcaraz-González, Víctor; González-Álvarez, Víctor
2006-01-01

Resumen en español En este artículo, se presentan dos enfoques de diseño de un observador asintótico para un sistema fermentativo descrito por ecuaciones diferenciales parciales (EDP). En el primer enfoque, denominado reducción posterior, se diseña el observador directamente sobre el modelo en EDP y después, tanto el modelo como el observador, son reducidos a un conjunto de ecuaciones diferenciales ordinarias (EDO) mediante el Método de Colocación Ortogonal (MCO). En el segundo enfo (mas) que, denominado reducción temprana, el modelo en EDP, es inicialmente reducido a EDO, usando también el MCO y luego, el observador asintótico es diseñado para el modelo reducido. El estudio muestra, mediante un análisis de la dinámica del error de estimación para ambos enfoques, que el comportamiento dinámico del observador asintótico es independiente del enfoque de diseño utilizado Resumen en inglés This paper presents two approaches for the design of an asymptotic observer for a fermentative process described by partial differential equations (PDE). In the first approach, termed late lumping, the observer is designed for the PDE model and then both the observer and the model are reduced to a set of ordinary differential equations (ODE) by means of the Orthogonal Collocation Method (OCM). In the second approach, termed early lumping, the PDE model is initially reduce (mas) d to an ODE set by using the OCM and then the asymptotic observer is designed for the reduced model. The study demonstrates that by analyzing the estimation error dynamics for both design approaches, the dynamic behavior of the asymptotic observer is fully independent of the design approach used

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Modelos matemáticos para la evaluación económica: los modelos dinámicos basados en ecuaciones diferenciales/ Mathematical models for economic evaluation: dynamic models based on differential equations

Pradas Velasco, Roberto; Antoñanzas Villar, Fernando; Mar, Javier
2009-10-01

Resumen en español La utilización conjunta de árboles de decisión y modelos epidemiológicos basados en ecuaciones diferenciales es un método apropiado para la evaluación económica de medidas profilácticas ante enfermedades infecciosas. Estos modelos permiten combinar el comportamiento dinámico de la enfermedad con el consumo de recursos sanitarios. Para ilustrar este tipo de modelos se ajusta un sistema dinámico de ecuaciones diferenciales al comportamiento epidémico de la gripe (mas) en España, con el fin de proyectar el impacto epidemiológico de la vacunación antigripal. Los resultados del modelo dinámico se implementan en un diagrama con estructura de árbol para medir el consumo de recursos sanitarios y su repercusión en términos monetarios. Resumen en inglés The joint utilization of both decision trees and epidemiological models based on differential equations is an appropriate method for the economic evaluation of preventative interventions applied to infectious diseases. These models can combine the dynamic pattern of the disease together with health resource consumption. To illustrate this type of model, we adjusted a dynamic system of differential equations to the epidemic behavior of influenza in Spain, with a view to pr (mas) ojecting the epidemiologic impact of influenza vaccination. The results of the epidemic model are implemented in a diagram with the structure of a decision tree so that health resource consumption and the economic implications can be calculated.

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Modelos matemáticos para la evaluación económica: los modelos dinámicos basados en ecuaciones diferenciales/ Mathematical models for economic evaluation: dynamic models based on differential equations

Pradas Velasco, Roberto; Antoñanzas Villar, Fernando; Mar, Javier
2009-10-01

Resumen en español La utilización conjunta de árboles de decisión y modelos epidemiológicos basados en ecuaciones diferenciales es un método apropiado para la evaluación económica de medidas profilácticas ante enfermedades infecciosas. Estos modelos permiten combinar el comportamiento dinámico de la enfermedad con el consumo de recursos sanitarios. Para ilustrar este tipo de modelos se ajusta un sistema dinámico de ecuaciones diferenciales al comportamiento epidémico de la gripe (mas) en España, con el fin de proyectar el impacto epidemiológico de la vacunación antigripal. Los resultados del modelo dinámico se implementan en un diagrama con estructura de árbol para medir el consumo de recursos sanitarios y su repercusión en términos monetarios. Resumen en inglés The joint utilization of both decision trees and epidemiological models based on differential equations is an appropriate method for the economic evaluation of preventative interventions applied to infectious diseases. These models can combine the dynamic pattern of the disease together with health resource consumption. To illustrate this type of model, we adjusted a dynamic system of differential equations to the epidemic behavior of influenza in Spain, with a view to pr (mas) ojecting the epidemiologic impact of influenza vaccination. The results of the epidemic model are implemented in a diagram with the structure of a decision tree so that health resource consumption and the economic implications can be calculated.

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Análisis comparativo de ecuaciones cinéticas tipo ley de potencia y difusión-integración en la cristalización por enfriamiento de azúcar de caña/ Comparative analysis of power law type and diffusion-integration kinetic equations in batch cooling of sugar cane

Quintana-Hernández, P. A.; Uribe-Martínez, B.; Rico-Ramírez, V.; Bolaños-Reynoso, E.
2008-08-01

Resumen en español En este trabajo se analiza el proceso de cristalización por enfriamiento de azúcar de caña. Los resultados de simulaciones obtenidas con diferentes tipos de ecuaciones cinéticas (tipo ley de potencia, TLP y ecuaciones de difusión-integración, EDI) son comparados contra resultados experimentales. El proceso de cristalización es modelado con un conjunto de ecuaciones algebraico-integro-diferenciales que representan los balances de masa, energía y población y es res (mas) uelto usando el método de líneas. Los resultados muestran que cuando se usan ecuaciones TLP los valores generados para las variables de estado son más cercanos a los valores experimentales que cuando se emplean EDI. Además, se observa que para emplear EDI es necesario incluir parámetros que varíen de acuerdo a las condiciones del proceso. Resumen en inglés In this work, the sugar cane cooling crystallization process is analyzed. Simulation results obtained with different kinetic equations (power-law type, PLT and diffusion-integration equations, DIE) are compared against experimental results. The crystallization process is modeled by a set of algebraic-integral-differential equations that represent the mass, energy and population balances; and it is solved using the method of lines. The results show that PLT equations gener (mas) ate values for the state variables that are closer to experimental information than results obtained with DIE. Further, it is clear that DIE equations require parameters that change according to process conditions.

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CÁLCULO DE DERIVADAS EN ALGUNOS GRUPOS TOPOLÓGICOS/ CALCULUS OF DERIVATIVES IN SOME TOPOLOGICAL GROUPS

GRANADA, HÉCTOR ANDRÉS; CASANOVA TRUJILLO, SIMEÓN
2008-11-01

Resumen en español En este artículo se muestra a traves de ejemplos, la forma como se calculan derivadas en grupos topológicos. En cada uno de ellos se deben resolver ecuaciones diferenciales ordinarias o parciales. Resumen en inglés This article shows how to calculate derivatives in topological groups trough examples. In each of them one should solve ordinary or partial differential equations

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Desarrollo de un Método Eficiente para el Estudio de la Interacción Dinámica Pantógrafo-Catenaria/ An Efficient Method for Study of the Pantograph-Catenary Dynamic Interaction

Benet, Jesús; Arias, Enrique; Alberto, Angelines; Cebrian, David
2006-01-01

Resumen en español Se desarrolla un procedimiento para el estudio de la interacción dinámica pantógrafo-catenaria en líneas ferroviarias. Se ha obtenido un sistema de ecuaciones diferenciales no lineales con restricciones, comentándose las modelizaciones de los sistemas pantógrafo, catenaria, así como de las condiciones de restricción. Las ecuaciones se han integrado numéricamente como ecuaciones diferenciales ordinarias mediante el método de las diferencias centrales. El procedim (mas) iento expuesto ha servido de base para el desarrollo de un software de altas prestaciones en Visual C, que permite simular el comportamiento mecánico de varios pantógrafos interactuando con la línea aérea de contacto (catenaria), con objeto de obtener unos valores óptimos de montaje, tanto en líneas convencionales como de alta velocidad Resumen en inglés A method for the study of the pantograph-catenary dynamic interaction in railways is presented. A non linear system of differential equations with constraints has been obtained, and the models for pantograph, catenary and constraints, are discussed. The equations have been solved as ordinary differential equations using the central differences method. This procedure has been used to develop high performance software in Visual C, to simulate the mechanical behavior of seve (mas) ral pantographs interacting with the contact aerial line (catenary), in order to obtain optimal installation values both in conventional and high-speed lines

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Un estudio simplificado de la evolución de la Lemna SP/ A simplified study of the Lemna SP evolution

Ortega, Horacio
2005-09-01

Resumen en español Se utiliza un sistema de ecuaciones diferenciales acopladas para describir el comportamiento de una planta de la familia de las lemnáceas en un medio al que fluyen continuamente nutrientes (contaminantes) en dos condiciones diferentes. Tanto los resultados analíticos como los numéricos muestran que la persistencia de la lemna está asociada al proceso de eutrofización de masas de agua, y que debería tomarse medidas para combatir la contaminación de los medios acuáticos. Resumen en inglés A system of differential equations is used in order to study the behaviour of a lemnaceae plant in a medium with continuous flow of nutrients (polluents) in two different conditions. Our analytical and numerical results both show that lemna persistence is related to the eutrophization processes in water reservoirs, and that care should be taken for fighting pollution of fresh water reservoirs.

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Aplicación del método Petrov-galerkin como técnica para la estabilización de la solución en problemas unidimensionales de convección-difusión-reacción/ Application of Petrov-galerkin method in stabilization solution of advection-diffusionreaction unidimensional problems

Garzón Alvarado, Diego Alexander; Galeano Urueña, Carlos Humberto; Duque Daza, Carlos Alberto
2009-03-01

Resumen en español El presente artículo estudia el método Streamline Upwind Petrov Galerkin como técnica de estabilización de la solución numérica de las ecuaciones diferenciales de advección-difusión-reacción; se analiza el método a la luz de la naturaleza no auto adjunta del operador diferencial convectivo y de las transformaciones necesarias para la estabilización de la solución por medio de la eliminación del efecto no autoadjunto inducido por el término convectivo. Se des (mas) arrollaron seis diversos ejemplos numéricos, los cuales incluyen problemas de coeficientes variables, altamente convectivos, fuertemente reactivos, sistemas de ecuaciones diferenciales y soluciones transitorias. Se encuentra un excelente desempeño de esta técnica de estabilización para todos los casos anteriormente mencionados, exceptuando los problemas con términos reactivos fuertes. Resumen en inglés This paper examines the Streamline Upwind Petrov Galerkin method as a stabilizing technique for the numerical solution of differential equations of advection-diffusion-reaction; it analizes the method taking into account the non self-adjoint nature of the convective diferential operator and the necessary transformations for the solution stabilization through the elimination of non self-adjoint effect induced by the convective term. Presents six different numerical example (mas) s, which include problems of variable coefficients, high convective problems, highly reactive systems and transitional solutions. This method presents an excellent performance of this stabilization technique for all the cases mentioned above, except for the problems with strong reactives terms.

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Desarrollo e Implementation de Algoritmos de Representaciones de Modelos de Alta Dimensionalidad (HDMR) utilizando un Proceso de Diseño de Software/ Development and Implementation of High Dimensional Model Representations (HDMR) using a Software Design Process

Gómez Fuentes, María del Carmen
2007-09-01

Resumen en español Las Representaciones de Modelos de Alta Dimensionalidad (HDMR: "High Dimensional Model Representations") son una herramienta que sirve para modelar sistemas físicos, especialmente aquellos que contienen una gran cantidad de variables. Una de las principales aplicaciones de las HDMR es el uso del Modelo Operacional Completamente Equivalente (FEOM Fully Equivalent Operational Model) para modelar sistemas físicos descritos por medio de un sistema de ecuaciones diferenciale (mas) s. Un FEOM es un modelo que reemplaza a la parte lenta de un sistema y permite obtener salidas equivalentes a las del modelo original pero más rápidamente. En este trabajo se presenta el desarrollo de un FEOM como una alternativa más rápida para resolver sistemas rígidos de ecuaciones diferenciales, cuya solución es computacionalmente intensiva. Finalmente, se aplicó el FEOM a la solución del problema de valor inicial para el sistema rígido de ecuaciones diferenciales ordinarias que describe a los mecanismos de reacciones químicas del modelo en 3 dimensiones de difusión/advección de contaminantes. Con el uso del FEOM logramos reducir significativamente la carga computacional. Resumen en inglés High Dimensional Model Representations (HDMR) techniques are tools to improve the mathematical modeling of physical systems, especially those with a high number of variables. One of the main HDMR applications is the development and use of a Fully Equivalent Operational Model (FEOM) in the modeling of a physical system described by means of a set of differential equations. A FEOM is a model which replaces the slow part of a system obtaining equivalent outputs but faster th (mas) an the original model. In this work we present a FEOM development as a faster alternative to solve stiff systems of differential equations, for which the solution is computationally intensive. Finally, we use a FEOM to solve the initial-value problem for the stiff system of ordinary differential equations which describe the chemical reaction mechanisms used in the 3-dimensional model of diffusion/advection of air pollution. With the use of FEOM we achieved a significant reduction of the computational load.

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Campos eléctricos generados por elipsoides uniformemente polarizados

Solivérez, C.E
2008-12-01

Resumen en español Se expresan los campos eléctricos , dentro y fuera de elipsoidales uniformemente polarizados, en términos de integrales elípticas y sin necesidad de resolver ecuaciones diferenciales. Las expresiones son válidas para materiales homogéneos cualesquiera, sean isótropos o anisótropos, sean electretos, dieléctricos o conductores. Se dan las expresiones explícitas del campo inducido (mas) 0 width=36 height=24 src="/img/revistas/rmfe/v54n2/a13s1.jpg">para esferas dieléctricas y conductoras inmersas en campos aplicados constantes y uniformes Resumen en inglés The electric fields ), inside and outside uniformly polarised ellipsoidal electrets, dielectrics and conductors, is given in terms of elliptic integrals. The derivation, valid for homogeneous isotropic and anisotropic materials, makes no recourse to differential equations. The full expression of the induced for spherical bodie (mas) s embedded in uniform aplied constant electric fields, either dielectrics or conductors, is explicity given

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La teoría epidémica en la literatura sobre la Ley de Lotka/ Epidemic Theory in the literature on Lotka's law

Urbizagástegui Alvarado, Rubén; Suárez, Javier
2008-12-01

Resumen en español El objetivo de este trabajo es estudiar el modelo epidémico como un proceso determinístico representado por un sistema de ecuaciones diferenciales. Este modelo es después aplicado a los autores productores de literatura sobre la Ley de Lotka desde 1922 hasta 2005. Se observa que esta sub-área de la bibliometría entró en un proceso epidémico a partir de 1965, que éste tiene una alta tasa de autores transeúntes, y que los autores que publican en idiomas diferentes al inglés encontraron el área ya en un estado epidémico. Resumen en inglés The objective of the present study is to analyse the epidemic model as a deterministic process represented by a system of differential equations and apply it to authors producing literature on Lotka's law from 1922 to 2005. An epidemic process starting in 1965 and showing a high rate or transient authors is observed. Those authors publishing in languages different from English found the area already infected.

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Experimentos numéricos en el aula sobre fenómenos difusivos: difusión anómala en sistemas físicos y biológicos

Rojas, J.F.; Morales, M.A.
2010-06-01

Resumen en español El fenómeno de la difusión es un tema poco revisado durante la vida estudiantil de casi cualquier físico, del mismo modo que se tocan poco las ecuaciones diferenciales parciales. Todo esto a pesar de que la gran mayoría de las ecuaciones de la física pertenecen a este conjunto. Parte del objetivo del presente trabajo es la motivación al tema mostrando, por un lado, ideas centrales y conceptos relacionados con el fenómeno de la difusión. El otro aspecto consiste en (mas) la construcción de un experimento numérico muy simple que permite ver la limitación de la ecuación de difusión de Einstein. El aspecto > de la difusión aparece en sistemas que no son cerrados en general, por ejemplo, los animales en la actividad de forrajeo o la difusión de partículas en medios porosos. El experimento numérico propuesto muestra los aspectos súper y subdifusivos que se observan en estos y muchos otros sistemas. Resumen en inglés The diffusion phenomena and the Partial Differential Equations are topics barely reviewed in the undergraduate level of Physics. The main goal of the present work is, precisely, motivate students to study the ubiquitous diffusion phenomena showing the Einstein's model. In the other hand, we propose a very simple numerical experiment that enables us to see the original diffusion equation limitations. The character of the anomalous diffusion showed in the examples appears, (mas) in general, in open systems such as foraging walks in animals or inanimated particles moving in a porous media. The proposed numerical experiment shows the superdiffusive and subdiffusive phenomena.

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Modelado y Simulación de la Actividad Eléctrica de Células Ventriculares/ Electric Activity Model of Cardiac Cells

Cardona, Karen; Saiz, Javier; de Loma, José María; Puerto, Gustavo; Suárez, Carlos
2008-12-01

Resumen en español En este artículo se simula el potencial de acción ventricular mediante el modelo matemático desarrollado por Luo y Rudy; este modelo contiene 22 canales iónicos representados por ecuaciones diferenciales no lineales, lo cual nos permite demostrar mediante el desarrollo de simulaciones basadas en los mismos, que la longitud del ciclo básico (Basic Cycle Length, BCL) cambia el valor máximo de la derivada máxima de potencial de acción (Vmax). Por otra parte, se puede demostrar que la duración del potencial de acción (Action Potential duration, APD) es afectada. Resumen en inglés In order to simulate the guinea pig ventricular action potential we used the mathematical model developed by Luo and Rudy. This model contains 22 ionic channels represented by non linear differential equations. The mathematical models give us a tool to demonstrate through the simulation, how the (Basic Cycle Length) BCL changes the normal value of Vmax and the Action Potential duration (APD).

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Modelado del Proceso Convencional de Colada Continua de Aceros Libres de Interticios/ Modeling of the conventional process of continuous Interstitial Free casting

Pereira, Bruno A; de Castro, José A; da Silva, Alexandre J; Durán, Jorge A. R.
2010-01-01

Resumen en español El objetivo del trabajo fue desarrollar un modelo matemático capaz de simular el proceso convencional de colada continua de aceros IF (Interstitial Free), y determinar las condiciones operacionales óptimas. La formulación del modelo incluye las ecuaciones de momento lineal de materiales líquidos y solidificados junto con la evolución térmica de la plancha. Las ecuaciones diferenciales y las condiciones de contorno son resueltas numéricamente mediante volúmenes fin (mas) itos. Ciertas condiciones de contorno como el flujo de calor para el enfriamiento en cada región, además de la resistencia al flujo de la capa de fundente y las oscilaciones en la región del molde, son especificadas. Las predicciones del modelo fueron comparadas con datos industriales para las condiciones de las coladas continuas convencionales y extendidas a aceros IF Resumen en inglés Abstract The purpose of this work was to develop a mathematical model able to simúlate the continuous casting process of IF steel (Interstitial Free).and to determine the optimum operating conditions. The model formulation involves the momentum equations of liquid and solidified materials coupled with the temperature evolution of the slab. The differential equations and boundary conditions are numerically solved using the finite volume technique with appropriated boundar (mas) y conditions for each región of the casting machine. The model predictions were compared with industrial data for conventional continuous casting conditions and extended to IF steel

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Modelado del Régimen Dinámico y Análisis de Sensibilidad de una Máquina Trifásica de Inducción Magnética/ Dynamic Modeling and Sensitivity Analysis of a Magnetic Three-Phase Induction Machine

Simón, Leopoldo; Monzón, José M
2010-01-01

Resumen en español En este artículo se presenta un análisis teórico de una máquina de inducción magnética trifásica, que incluye una identificación paramétrica a partir de su circuito equivalente. En el planteamiento se ha hecho un modelado singular de la parte mecánica en el mismo circuito equivalente, así como de la máquina en su conjunto. Las ecuaciones obtenidas se han planteado en variables de estado, haciendo posible que las ecuaciones diferenciales puedan ser expresadas d (mas) e forma que sus primeras derivadas se encuentren despejadas, llegándose a un método unificado para su análisis y simulación numérica. Mediante unos programas desarrollados en C++, se ha hecho un completo análisis de sensibilidad para el modelo permanente y el modelo dinámico. Esto ha permitido observar y estudiar la influencia e interrelación de sus parámetros Resumen en inglés In this paper a theoretical analysis of magnetic three-phase induction machine is presented, including an identification parameter from its equivalent circuit. The approach has become an outstanding model for the mechanical part in the same equivalent circuit, and the machine as a whole. The equations obtained have been raised as state variables. Then, the differential equations can be expressed in function of the first derivative, obtaining a unified method for the simul (mas) ation and numerical analysis. Through programs developed in C++, a complete sensitivity analysis for the steady state and dynamic models was developed. This allowed to observe and to study the influence and relationship between these parameters

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Simulación Estática y Dinámica de un Modelo Físico del Diodo PiN en Carburo de Silicio/ Static and dynamic simulation of a Physically-Based Model of Silicon Carbide PiN Diode

Hernández, Leobardo; Arzate, Guillermo; Brito, Zabdiel; Rodríguez, Marco
2010-01-01

Resumen en español Este artículo presenta una propuesta de modelado y simulación del diodo PiN en Carburo de Silicio. La propuesta principal de modelado soluciona la ecuación de difusión ambipolar a partir de una aproximación empírica. Mediante la metodología utilizada se obtiene un conjunto de ecuaciones diferenciales que modelan los principales fenómenos físicos asociados al dispositivo semiconductor de potencia. Las ecuaciones implementadas en Pspice modelan en una forma más re (mas) al el comportamiento de la dinámica de cargas en la región N- de un diodo PiN en Carburo de Silicio para las fases estáticas y dinámicas. Para la comprobación y validación del modelo desarrollado, se compararon los resultados de simulación con datos experimentales reportados en la literatura, obteniéndose resultados adecuados para aplicaciones de electrónica de potencia Resumen en inglés This paper presents a method to solve the ambipolar diffusion equation for modeling and simulating the PiN diode in silicon carbide, using an empirical approximation. Through this methodology a set of differential equations that simúlate the main physical phenomena associated to the power semiconductor device are obtained. The equations, implemented in Pspice, model in a more actual form the charges behaviour in the N- región of a PiN diode in silicon carbide for the st (mas) atic and dynamic phases. For the verification and validation of the model, the simulation results were compared with experimental data reported in the literature, obtaining aecurate results for application in power electronic

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Simulación Numérica de la Propagación de una Fisura en un Material Degradado por efecto de la Fragilización por Hidrógeno/ Numerical Simulation of Crack Propagation in a Degraded Material under Hydrogen Embrittlement Effects

Palma, Jorge A; Barbosa, José M.A; Silva, Antonio A
2010-01-01

Resumen en español Se presenta una formulación numérica basada en una combinación de la mecánica de la fractura y de la mecánica del daño continuo para tratar el problema de la propagación de una fisura en régimen elástico, bajo el efecto de una acción mecánica definida por una carga estática aplicada en el modo de fractura I y de una acción ambiental caracterizada por la difusión de hidrógeno a través de la estructura cristalina del material. Las ecuaciones que describen la (mas) evolución de las variables en la punta de la fisura forman un sistema no lineal de ecuaciones diferenciales ordinarias que es resuelto con el método de Runge-Kutta de 4º orden. Los resultados obtenidos muestran la influencia del hidrógeno en la disminución del tiempo de inicio y propagación de fisuras, lo que es consistente con las observaciones macroscópicas del fenómeno de fragilización por hidrógeno Resumen en inglés A numeric formulation is presented based on a combination of fracture mechanics and continuum damage mechanics to treat the problem of the crack propagation in elastic regime, under the effect of a mechanical action defined by a static load applied in the tensile mode and of an environmental action characterized by hydrogen diffusion into the lattice. The equations that describe the evolution of the variables at the crack tip form a non-linear system of ordinary different (mas) ial equations that is solved using the 4th order Runge-Kutta method. The results show the influence of hydrogen on the decrease of the time at which cracks starts and propagates, which is consistent with macroscopic observations of the hydrogen embrittlement phenomenon

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Modelaje matemático y simulación de un robot manipulador de microprocesadores: Dos enfoques/ Mathematical modelling and simulation of a microprocessor manipulator robot: Two approaches

TORREALBA, R; CLAVIJO, A; DELGADO, M
2006-09-01

Resumen en español Este trabajo fue realizado con fines docentes y constituye una herramienta didáctica para la enseñanza de la robótica. En particular, se presenta el modelaje matemático y la simulación de un robot manipulador de microprocesadores (chips) en una línea de ensamblaje de tarjetas electrónicas. Se aborda el problema del modelaje del robot por dos enfoques diferentes: la aproximación clásica a partir de las ecuaciones de Newton y la aproximación energética a partir d (mas) e las ecuaciones de Lagrange. No sólo se comparan las expresiones finales obtenidas a partir de estos dos enfoques, sino también se evalúan las facilidades que plantean los enfoques en el desarrollo del modelo. En cuanto a las expresiones finales, se encontraron ciertas diferencias en los modelos obtenidos con ambos enfoques. En cuanto al desarrollo del modelo, se encontró que el enfoque de Lagrange es más sencillo porque no requiere de conocimientos profundos de cinemática y dinámica de cuerpos rígidos, y también porque maneja ecuaciones escalares, más fáciles de trabajar que las vectoriales, propias de la mecánica newtoniana. Con la simulación se estudia la respuesta del posicionamiento del manipulador ante diferentes entradas (fuerzas y torques), siendo los resultados arrojados por los dos modelos prácticamente iguales. Al no contar con datos del comportamiento real del sistema, la validación de los modelos se realizó como sigue: se generó una matriz a partir de curvas posicionamiento en tiempo mínimo para cada cuerpo (link) del manipulador, obteniéndose valores de aceleración, velocidad y posición para cada instante de tiempo del recorrido. Luego, introduciendo estos valores en las ecuaciones diferenciales correspondientes, se calcularon los valores de fuerzas y torques necesarios para hacer que el extremo del manipulador describa la trayectoria requerida. Finalmente, estos valores se introdujeron como entradas en la simulación, obteniendo como salida los mismos valores de las variables cinemáticas establecidas originalmente. Resumen en inglés This work has educational purposes and constitutes a didactic tool for the teaching of robotics. In particular, the mathematical modelling and simulation of a microprocessors (chips) manipulator robot in electronic board assembling line is presented. The modelling problem is treated using two different approaches: the classical approach using Newton’s equations and the energetic approach using Lagrange’s equations. The final expressions obtained from these two approache (mas) s are compared as well as the development of the models. Regarding the final expressions, some differences were found in the models. Regarding the development of the model, it was found that the Lagrangian approach is simpler than the Newtonian approach. This is due to the fact that the Lagrangian approach does not require deep knowledge of kinematics and kinetics of rigid bodies, and also because it manipulates scalar equations which are easier to work with than the vectorial equations obtained from Newtonian mechanics. With the simulation, the response of the position of the manipulator in presence of different inputs (forces and torques) is studied, being the results of both models practically the same. As real system data was not available, the validation of the models was done as follows: a matrix from minimum-time-positioning curves for each manipulator body (link) was obtained, generating acceleration, velocity and position values for each time instant of the path. Then, introducing these values into the respective differential equations, the necessary forces and torques values to make the manipulator tip describe the required path were calculated. Finally, these values were introduced as inputs in the simulation, generating the same values of the kinematics variables stated initially as outputs.

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FLUJO INTERNO MIXTO CON DIFUSIÓN DOBLE DE CALOR Y MASA EN UNA CAVIDAD RECTANGULAR/ MIXED INTERNAL FLOW WITH DOUBLE DIFFUSION OF HEAT AND MASS

Salinas Lira, Carlos H; Gatica Lagos, Yerko A; Pacheco Fernandoy, Pedro A
2008-09-01

Resumen en español El presente trabajo muestra resultados de transporte de calor y masa (Doble) al interior de una cavidad rectangular ocasionado por un flujo convectivo forzado y natural (Mixto). El modelo matemático consta de las ecuaciones de Navier-Stokes para describir el flujo laminar de un fluido incompresible. Además es modelado el transporte de calor y masa a través de dos ecuaciones diferenciales lineales de segunda orden, incorporando en forma lineal los efectos de los gradien (mas) tes de concentración y de temperaturas. El modelo matemático es resuelto numéricamente a través del Método de Volúmenes Finitos descrito en coordenadas curvilíneas y variables colocalizadas, representando los términos difusivos a través de diferencia central y usando un esquema potencial para los términos convectivos. Se muestran resultados originales de patrones de flujo: Isotermas, isoconcentraciones y números de Nusselt y de Sherwood en regiones características para el problema de flujo interno mixto con difusión de calor y masa Resumen en inglés The present work shows the relationship of the transport of heat and mass (double) in a rectangular cavity caused by a forced and natural convection. The mathematical model consists of the Navier-Stokes equations to describe the incompressible laminar flow. The transport of heat and mass are modelled through two second order no-linear differential equations, incorporating in linear way the effects of gradients of concentrations and temperature. The mathematical problems i (mas) s solved numerically through the Finite Volumes Method, in curvilinear coordinated and co-located variables, representing the diffusion through central difference and using a potential schemes for the convection terms. Original results of flow models are shown: Isotherms, isoconcentrations and numbers of Nusselt and Sherwood in characteristic regions for the mixed internal flow problem with heat and mass are shown

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Modelo de simulación para el control del mosquito Aedes aegypti, transmisor del dengue y la fiebre amarilla, por el crustáceo Mesocyclops spp./ A simulation model for the control of the Aedes aegypti, the mosquito vector of dengue and yellow fever, by the crustacean Mesocyclops spp.

Duque L., Jonny E.; Muñoz L., Anibal; Navarro-Silva, Mario A.
2004-04-01

Resumen en español OBJETIVOS: Se presenta un modelo de simulación que muestra la dinámica de depredación de Mesocyclops spp., sobre Aedes aegypti MÉTODOS: Representado por cuatro ecuaciones diferenciales: H'(t), cantidad de huevos; L'(t), cantidad de larvas; A'(t), cantidad de adultos y C'(t), cantidad de copépodos. Inicialmente las ecuaciones son del tipo clásico presa-depredador, según Lotka y Volterra. Posteriormente se modifica en un sistema con respuesta funcional para invertebr (mas) ados, según Holling. RESULTADOS: El primer sistema controla y estabiliza la población de mosquitos, el segundo muestra que los copepodos son inefectivos como controladores. CONCLUSIONES: Se reconoce la necesidad de estudiar sistemas presa depredador (mosquitos - copepodos) con trabajos que integren pruebas de laboratorio y de campo. Solo así será posible establecer la validez en el uso de estos últimos como controladores biológicos efectivos de mosquitos. Resumen en inglés OBJETIVE: A simulation model is presented to show the predation dynamics of Mesocyclops spp. over Aedes aegypti.i METHODS: The system is represented through four differential equations. H'(t), quantity of eggs; L'(t), quantity of larvae; A'(t), quantity of adults and C'(t), quantity of copepods. Initially the equations are of the classic predator-prey type, according to Lotka (1924) and Volterra (1926). Then it is modified into a system with functional response for invert (mas) ebrates, according to Holling. RESULTS: The first system effectively controls and stabilizes the mosquito population, while the second suggests that copepods may be ineffective as mosquito controllers. CONCLUSIONS: The need to study predator-prey systems (copepodos-mosquitos) with projects that integrate laboratory and of field tests is recognized. Only then will it be possible to establish the validity of predators as effective biological controllers of mosquitoes.

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Modelo de simulación para el control del mosquito Aedes aegypti, transmisor del dengue y la fiebre amarilla, por el crustáceo Mesocyclops spp./ A simulation model for the control of the Aedes aegypti, the mosquito vector of dengue and yellow fever, by the crustacean Mesocyclops spp.

Duque L., Jonny E.; Muñoz L., Anibal; Navarro-Silva, Mario A.
2004-04-01

Resumen en español OBJETIVOS: Se presenta un modelo de simulación que muestra la dinámica de depredación de Mesocyclops spp., sobre Aedes aegypti MÉTODOS: Representado por cuatro ecuaciones diferenciales: H'(t), cantidad de huevos; L'(t), cantidad de larvas; A'(t), cantidad de adultos y C'(t), cantidad de copépodos. Inicialmente las ecuaciones son del tipo clásico presa-depredador, según Lotka y Volterra. Posteriormente se modifica en un sistema con respuesta funcional para invertebr (mas) ados, según Holling. RESULTADOS: El primer sistema controla y estabiliza la población de mosquitos, el segundo muestra que los copepodos son inefectivos como controladores. CONCLUSIONES: Se reconoce la necesidad de estudiar sistemas presa depredador (mosquitos - copepodos) con trabajos que integren pruebas de laboratorio y de campo. Solo así será posible establecer la validez en el uso de estos últimos como controladores biológicos efectivos de mosquitos. Resumen en inglés OBJETIVE: A simulation model is presented to show the predation dynamics of Mesocyclops spp. over Aedes aegypti.i METHODS: The system is represented through four differential equations. H'(t), quantity of eggs; L'(t), quantity of larvae; A'(t), quantity of adults and C'(t), quantity of copepods. Initially the equations are of the classic predator-prey type, according to Lotka (1924) and Volterra (1926). Then it is modified into a system with functional response for invert (mas) ebrates, according to Holling. RESULTS: The first system effectively controls and stabilizes the mosquito population, while the second suggests that copepods may be ineffective as mosquito controllers. CONCLUSIONS: The need to study predator-prey systems (copepodos-mosquitos) with projects that integrate laboratory and of field tests is recognized. Only then will it be possible to establish the validity of predators as effective biological controllers of mosquitoes.

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Modelo predictivo de combustión de mezclas de gas natural en motores de encendido por chispa (MECH)/ A predictive model of natural gas mixture combustion in internal combustion engines

Espinoza, Henry; Patino, Luís; González, Yordy; Irving, Lezama
2007-08-01

Resumen en español En el presente trabajo se muestra el desarrollo de un modelo predictivo de la combustión de mezclas de gas natural para motores de encendido por chispa. El modelo se basa en la solución de dos zonas: una de mezcla combustible sin quemar y otra de productos de combustión. En cada una de ellas se resuelve para cada ángulo de giro del cigüeñal las ecuaciones de energía y conservación de la materia. Las ecuaciones diferenciales no lineales de la energía para cada una (mas) de las fases consideradas: compresión, combustión y expansión, se resuelven por el método de Runge-Kutta de cuarto orden. El modelo, además de permitir estudiar la combustión de diferentes composiciones de los componentes del gas natural, facilita evaluar la combustión en presencia de aire seco y húmedo. Se muestran los resultados de la validación con datos experimentales demostrando precisión y exactitud en los resultados que arroja el programa. Se presentan resultados de presión en el cilindro, temperatura en las zonas de mezcla sin quemar y quemada, fracción de masa quemada y calor de reacción de la combustión para el motor modelado usando una mezcla de gas natural. Resumen en inglés This study shows the development of a predictive natural gas mixture combustion model for conventional combustion (ignition) engines. The model was based on resolving two areas; one having unburned combustion mixture and another having combustion products. Energy and matter conservation equations were solved for each crankshaft turn angle for each area. Nonlinear differential equations for each phase’s energy (considering compression, combustion and expansion) were solve (mas) d by applying the fourth-order Runge-Kutta method. The model also enabled studying different natural gas components’ composition and evaluating combustion in the presence of dry and humid air. Validation results are shown with experimental data, demonstrating the software’s precision and accuracy in the results so produced. The results showed cylinder pressure, unburned and burned mixture temperature, burned mass fraction and combustion reaction heat for the engine being modelled using a natural gas mixture.

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Compensación Automática de Fuerzas Dinámicas en Sistema Rotatorios/ Automatic Compensation of Dynamical Forces in Rotating Systems

Meraz Melo, Marco Antonio; Majewski Szymiec, Tadeusz; Muñoz Hernández, Germán Ardul
2010-03-01

Resumen en español El enfoque inicial de este estudio es el desarrollo de representaciones de parámetros conectados en rotores flexibles y sus sistemas de auto-balance acoplados. Su objetivo es derivar un conjunto de ecuaciones independientes para cada sección de estudio dentro del eje del rotor y posteriormente aplicar el método de Rigidez para ensamblar una matriz generalizada del comportamiento global del eje y sus masas. En este desarrollo se han encontrado los coeficientes asociados (mas) , es decir; el efecto que provocan los tramos en sí mismos y en sus conexiones. Se han analizado las bolas o esferas dinámicamente por medio de Lagrange para definir de la mejor manera los sistemas de ecuaciones diferenciales. Se realizó un prototipo experimental emulando las condiciones teóricas y simuladas en Software, obteniendo resultados muy similares a los encontrados matemáticamente. Se encontraron los valores de frecuencia y masas asociadas donde el método se vuelve efectivo. Resumen en inglés The main objective of this thesis is the development of parameter representations which are interconnected in flexible rotor and autobalance systems coupled. This goal consists in achieving independent set of differential equations for each section of the shaft and applying stiffness method to obtain a global matrix. These models have been used to analyze elastic and inertial properties of rotors. After we obtain a global matrix, we can establish a set of differential equ (mas) ations, which may be simulated by software and analyzed stability and dynamical behavior of our complete system. Inertial associated coefficients have been founded in this model, by the way; effects by each section and connections have been gotten. Dynamical behavior of balls and rotor has been analyzed by Lagrange method to get a differential equations system. In the case of a single rotor and a single drum (with balls) in different plane, an experimental model was developed; theoretical (software) and experimental results were similar, and this showed the efficiency of the balancing method. There are several conditions of mass, stiffness and frequency which system works, these characteristics were founded.

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Modeling and simulation of a triple effect evaporator for the concentration of natural juices/ Modelación y simulación de un evaporador de triple efecto para la concentración de jugos naturales

Avalo, Belkis; Varela, Alfredo
2008-08-01

Resumen en español El proceso de concentración por evaporación para cada efecto fue modelado en un sistema de nueve ecuaciones diferenciales y trece ecuaciones algebraicas por cada efecto que permitió resolver el sistema por el método numérico de Runge-Kutta de cuarto orden en las variables de nivel, composición y temperatura a través de un programa de simulación diseñado y elaborado en el lenguaje de programación de Visual Basic 6.0, utilizando datos experimentales de un proceso (mas) de concentración de jugo de durazno. Como condiciones iniciales o de borde en el efecto 1 se utilizo nivel del líquido equivalente a 0.56 m, composición de alimentación de 0.028°Brix y temperatura en el efecto uno de 32°C para el arranque. En el simulador solo se varía la composición de alimentación al efecto 1 en un rango de 2-5°Brix, con presión manométrica para el efecto 1 de 34.5 KPa, efecto 2 y 3 presiones de vacío de 46.7KPa y 60.0 KPa. El programa de simulación reporta valores en las variables de temperatura, nivel de líquido, composición del fluido, flujos de vapor y líquido concentrado, se alcanzó un error relativo máximo de 3.55% en la variable de temperatura y de 9.75% en la variable de concentración para el efecto 3. Resumen en inglés The concentration process for evaporation on each effect was modeled in a system of nine differential equations and thirteen algebraic equations which allowed solving the system using the fourth order Runge-Kutta numeric method on the level, composition and temperature variables using a simulation program designed on Visual Basic 6.0 and experimental data from of peach juice concentration process. Regarding primary conditions, in the effect one was used liquid level equiv (mas) alent to 0.56m, feeding composition: 0.028° Brix and temperature on the effect one: 32°C for starting. Feeding composition variation to effect one was varied only within a rank of 2-5° Brix, with a manometric pressure for the effect one of 34.5KPa, effect two and three vacuum pressure of 46.7KPa and 60.0KPa. The simulation program reports values in the temperature variables, liquid level and concentrated fluid composition, steam flowing and concentrated fluids, with a maximum relative error of 3.55% in the temperature variable and 9.75% in the concentration variable for the effect three.

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MODELACIÓN DEL SECADO CONVENCIONAL DE COIGÜE: PARTE 2: RESULTADOS EXPERIMENTALES/ DRYING MODELLING OF CHILEAN COIGUE: Part 2. EXPERIMENTAL RESULTS

Broche, W; Ananías, R.A; Salinas, C; Ruiz, P
2002-01-01

Resumen en español Un modelo fenomenológico unidimensional basado en el coeficiente global de transferencia de materia (Kx) es utilizado para representar la cinética del secado convencional del coigüe (Nothofagus dombeyi). Este modelo consiste en un conjunto de cuatro ecuaciones diferenciales parciales no lineales de primer orden el cual es discretizado de acuerdo al método de diferencias finitas y resuelto como un problema de valor inicial. Para determinar Kx se realizaron cuatro exper (mas) imentos de secado variando el espesor y la velocidad del aire. El valor de éste coeficiente osciló entre 1,87 · 10-5 y 3,37 · 10-5 kg/m²·s. El modelo predijo adecuadamente el comportamiento transiente de la humedad durante el secado de la madera de coigüe. Kx varió con el espesor de la madera pero no con la velocidad del aire Resumen en inglés A one-dimensional phenomenological wood drying model is used to describe the conventional drying kinetic of Chilean coigüe Nothofagus dombeyi. The model is based on a global mass transfer coefficient (Kx), it consists of a system of four 1st order coupled partial differential equations and is finite differenced and solved like a initial value problem. In order to determine Kx four drying cycles were performed varying the wood thickness and the drying air velocity. The mo (mas) del suitably predicted the humidity transient behavior during the coigüe wood drying. Kx varied with the wood thickness but not with the air velocity. The value of this coefficient oscillated between 1,87· 10-5 and 3,37 · 10-5 kg/m²s

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Modelo matemático para la dinámica de transmisión del VIH/SIDA en una población sexualmente activa/ A mathematical model representing HIV/AIDS transmission dynamics in a sexually-active population

Mesa-Mazo, Mónica J; Vergaño-Salazar, Juan G; Sánchez-Botero, Claudia E; Muñoz-Loaiza, Aníbal
2010-04-01

Resumen en español Se presenta un nuevo modelo que explica la dinámica de transmisión de la enfermedad del Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida entre parejas heterosexualmente activas. Se incluyen los supuestos, las variables, las ecuaciones diferenciales ordinarias, el análisis de sensibilidad del modelo y las estrategias de control. Los datos fueron obtenidos del Departamento Nacional de Estadísticas y se llevaron a cabo diferentes simulaciones sin control y con control en el sist (mas) ema, utilizando el código del programa MAPLE. Los resultados obtenidos en las simulaciones permiten concluir que el control con preservativos es relevante en el modelo, así se lleve a cabo sobre la población de hombres o mujeres y sin importar la proporción de hombres y mujeres sexualmente activa. Resumen en inglés This article presents a new model explaining acquired immunodeficiency syndrome (AIDS) transmission dynamics amongst heterosexually active couples. It covers the assumptions made, the variables analysed, the model's sensitivity and the ordinary differential equations and control strategies used. The information was obtained from the Colombian state Statistics Department (DANE) and applied to different simulations in the system (with and without control), using the MAPLE p (mas) rogramme code. Simulation results led to concluding that control using condoms was relevant in the model. It was not important if control were applied in women or men, nor was the percentage of sexually-active men and women.

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THE SUB-STRUCTURAL SYNTHESIS METHOD (SSM) ON A HEAT CONDUCTION PROBLEM/ APLICACIÓN DEL MÉTODO DE SÍNTESIS SUBESTRUCTURAL (SSM) A UN PROBLEMA DE CONDUCCIÓN DE CALOR

RAMÍREZ PATIÑO, JUAN FERNANDO; ESPINOSA BEDOYA, ALBEIRO
2007-11-01

Resumen en español En éste trabajo se presenta la aplicación del método de síntesis subestructural (SSM) basado en la teoría de Rayleigh-Ritz a un problema de ingeniería. Dicho problema es el análisis de conducción de calor unidimensional en sistemas bidimensionales formados por miembros unidimensionales. Para este problema de conducción de calor se obtienen los autovalores asociados y su convergencia. Las soluciones obtenidas con el MSS son comparadas con las asociadas a la versi� (mas) �n h del método del elemento finito convencional (MEF). Los resultados obtenidos abren un nuevo panorama de investigación relacionado con determinar la influencia del orden de las ecuaciones diferenciales que rigen el problema sobre la precisión y velocidad de convergencia de la solución dada por las funciones de aproximación. Resumen en inglés In this paper, the application of the Substructural Synthesis Method (SSM) on an engineering problem is presented, based on the theory by Rayleigh-Ritz. This problem is the unidimensional heat conduction analysis on bidimensional systems made of unidimensional members. For this heat conduction problem the associated eigenvalues and their convergence are obtained. Solutions obtained with the SSM are compared to those associated to the h version of the conventional Finite E (mas) lement Method (FEM). The results obtain opened a whole new panorama of investigation related with determinate the influence on the order of differential equations that ruled the problem about the precision and velocity of the convergence of the solution given by the approximation functions.

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Modelado Dinámico de Tratamiento de Aguas Residuales por Digestión Anaerobia Considerando Acumulación de Ácido Propiónico/ Dynamic Modeling of Wastewater Treatment by Anaerobic Digestion Considering Propionic Acid Accumulation

Alcaraz, V.; Salazar, R.; González, V.; Bernard, O.
2004-01-01

Resumen en español En este artículo se propone un modelo dinámico de un proceso de tratamiento de aguas residuales por digestión anaerobia. Este modelo está descrito por un conjunto de ecuaciones diferenciales ordinarias, que predicen el comportamiento dinámico de las especies principales en este sistema. A diferencia de otros modelos, el que aquí se propone es capaz de cuantificar la concentración del ácido propiónico en el medio. El modelo incluye el equilibrio electroquímico en (mas) la fase líquida así como las restricciones termodinámicas inducidas por la presión parcial de hidrógeno. El modelo es probado mediante simulación numérica y muestra como se acumula el ácido propiónico debido a la inhibición en la fase metanogénica causada por una aumento en la presión parcial del hidrógeno Resumen en inglés In this paper we propose a dynamic model for an anaerobic digestion process for the treatment of residual water. This model is described by a set of ordinary differential equations that predict the dynamic behavior of the main species involved in this system. In contrast with other models, the one proposed is capable of quantifying the concentration of propionic acid in the medium. This model includes the electrochemical equilibrium in the liquid phase as well as the ther (mas) modynamic constraints induced by the hydrogen partial pressure. The model is tested using numerical simulation, and it shows how the propionic acid accumulates as a result of the inhibition in the methanogenic phase caused by an increase of the hydrogen partial pressure

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Simulation and Modelling of Cathodic Protection Systems by the Finite Elements and the Boundary Elements Methods/ Simulación y Modelación de Sistemas de Protección Catódica por los Métodos Numéricos de Elementos Finitos y Elementos de Contorno

Durstewitz, C. Barrios; Almeraya-Calderón, F.; Jaquez, R. Núñez; Tiburcio, C. Gaona; Villafañe, A. Martínez
2005-01-01

Resumen en español En este trabajo se presenta el desarrollo de modelos matemáticos y simulación de sistemas de protección catódica aplicados a tuberías enterradas. La solución de las ecuaciones diferenciales parciales se obtiene mediante los métodos numéricos de elementos finitos y elementos de contorno. Todo esto con la finalidad de desarrollar un método cuantitativo de predicción de la distribución del potencial y corrientes en el medio y la superficie de la estructura a prote (mas) ger, cubriendo los siguientes aspectos: disminución de los efectos de corrosión debidos a la selección de materiales, configuración geométrica y diseño del sistema. Como problemas de verificación se utilizaron los dos ejemplos mas conocidos: el problema del tanque cuadrado, y el problema del recipiente cilíndrico con el par ánodo / cátodo circulares y concéntricos. Resumen en inglés The development of mathematical models and the simulation of cathodic protection systems applied to buried tubing are presented. The solution of partial differential equations is obtained by numerical methods like finite elements and boundary elements. The purpose is developing a quantitative method of potential distribution prediction on the surface of the buried structure, covering aspects like selection of materials, geometric configuration and design of the system. As (mas) verification problems were used the problem of the square tank, and the problem of the cylindrical container. Finally two cases of buried structures are presented.

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Estudio de la Turbulencia a través del Modelo k-épsilon , Mediante un Código Tridimensional con Esquemas de Alto Orden/ Turbulence Analysis with the k-epsilon Model, Using a Three-Dimensional Code with High Order Schemes

López-Zamora, L.; Muñoz-Cobo, J.L.
2004-01-01

Resumen en español Se ha desarrollado un código tridimensional, empleando esquemas de alto orden para evaluar el fenómeno de la turbulencia mediante la implementación del modelo k-épsilon , en una tubería con flujo totalmente desarrollado. La metodología establece la resolución del conjunto de ecuaciones diferenciales usando los esquemas SOU-ULTIMATE y QUICKES-ULTIMATE, a fin de lograr un buen balance entre precisión y aplicabilidad. Los resultados obtenidos con el modelo TURBUL, se (mas) compararon contra tres bancos de datos experimentales y contra otras 10 metodologías que emplean el mismo modelo k-épsilon pero ajustado en alguno de sus parámetros. Se concluye que las evaluaciones realizadas sobre la energía cinética turbulenta, la tasa de disipación de energía y la vorticidad a diferentes números de Reynolds han resultado satisfactorias, ofreciendo la ventaja de un menor tiempo computacional Resumen en inglés A three dimensional code was developed using high order schemes and the k-epsilon model to evaluate turbulent phenomena in a pipe with fully developed flow. The methodology establishes the solution of a set of differential equations with SOU-ULTIMATE and QUICKES-ULTIMATE schemes, to attain equilibrium between precision and applicability. Results obtained with the TURBUL model, were compared with three experimental data sets and then compared with 10 different methodologie (mas) s that use the same k-epsilon model but with some of the parameters adjusted. It is concluded that evaluations of turbulent kinetic energy, energy dissipation rate, and eddy viscosity using different Reynolds numbers were adequate, offering the advantages of shorter computational time

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Modelo dinámico de la máquina de reluctancia conmutada aplicado a simulaciones en procesadores digitales de señales/ Dynamic model for a switched reluctance machine in digital signal processor’s simulations

Cabello, Alexis; Restrepo, José; Guzmán A, Víctor; Giménez, María Isabel; Lara, Jorge
2006-03-01

Resumen en español Este trabajo presenta un modelo no lineal para el motor de reluctancia conmutada (SRM por sus siglas en inglés), basado en sus características de magnetización, con el fin de simular el comportamiento dinámico del motor ante diferentes estrategias de control. Las curvas características se deben obtener experimentalmente para ser ajustadas con una función polinómica. Esto permite obtener un modelo analítico en ecuaciones diferenciales de primer orden, que puede ser (mas) resuelto por métodos convencionales de análisis numérico para simular el comportamiento del motor. Este modelo se aplica tanto en simulaciones en MATLAB como en un procesador digital de señales ADSP-21364. Usando el modelo se comprueba que la estrategia de modulación de ancho de pulso de voltaje permite reducir el valor de la corriente inicial de arranque y los rizados de corriente, velocidad y par. Resumen en inglés This work presents a non lineal model for the switched reluctance motor (SRM), based on its magnetizing characteristics, with the objective of simulating the motor dynamical behavior for different control strategies. The characteristic curves must be obtained experimentally and adjusted using a polynomic function. This makes possible the development of an analytical model in first order differential equations, which can be solved by conventional numerical methods in order (mas) to simulate the motor behavior. This model is employed in simulations in MATLAB an also for a Digital Signal Processor ADSP-21364. This model shows that a voltage pulse width modulation technique allows for peak starting current reduction and also for current, speed and torque ripple reduction.

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CONVECCIÓN DE CALOR EN EL FLUJO DE FLUIDOS A TRAVÉS DE UN LECHO DE EMPAQUE DE BAUXITA ACTIVADA

Patiño, Luis; Figueroa, Rosmely
2004-12-01

Resumen en español Se presenta una metodología teórico-experimental para determinar los coeficientes intersticiales de transferencia de calor promedio en el flujo de agua a través de un lecho de empaque de bauxita activada donde el fluido no está en equilibrio térmico con la fase sólida. Los coeficientes de transferencia de calor se obtienen a través del "Single Blow Transient Method" combinando los resultados experimentales obtenidos en un banco de ensayo con las soluciones numéric (mas) as del modelo matemático El sistema de ecuaciones diferenciales parciales generado en el modelo matemático es resuelto a través de un procedimiento numérico basada en el método de volúmenes finitos. Las pruebas experimentales y las soluciones numéricas se realizaron para diferentes valores de velocidad superficial del fluido a la entrada del lecho y para diferentes valores de porosidad del medio, obteniéndose que los números de Nusselt dependen en gran escala de los números de Reynolds y la porosidad del medio Resumen en inglés A theoretic-experimental methodology is presented to determine the interstitial heat transfer coefficients in the water flow through packed bed of activated Bauxite, where the fluid is not in heat balance with the solid phase. The heat transfer coefficients are obtained through "Single Blow Transient Method" combining the experimental results obtained in a test set-up with the numerical solutions of the mathematical model. The system of partial differential equations gene (mas) rated in the mathematical model is solved through a numerical procedure based on the finite volumes method. Experimental test results and numerical solutions were obtained for different values of superficial speed of the fluid from the entrance of the bed and for different porosity values, obtaining themselves that the Nusselt numbers depend in great scale on the Reynolds numbers and the porosity of media

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Fluctuaciones aleatorias en la acción quimioterapéutica sobre tumores cancerosos

Castellanos-Moreno, A; Argüelles-Campoy, J; Corella-Madueño, A; Gutiérrez-López, S; Rosas-Burgos, R.A.
2009-02-01

Resumen en español Consideramos una parte suficientemente pequeña de un tumor, tal que las densidades de células cancerosas y de linfocitos pueden ser consideradas independientes de su posición en el espacio. Así, disponemos de un modelo no espacial en el cual los nacimientos y las defunciones aleatorias de ambos tipos de células son tratados mediante procesos de un paso y modelamos el efecto de la quimioterapia sobre el sistema físico. Utilizamos el desarrollo omega de van Kampen par (mas) a separar la parte macroscópica de la microscópica. La primera es descrita mediante un sistema de dos ecuaciones diferenciales ordinarias acopladas y no lineales, mientras que la microscópica se describe mediante una ecuación de Fokker-Planck que describe un ruido gaussiano en el que las fluctuaciones medias y sus autocorrelaciones centradas satisfacen ecuaciones lineales que son sistemas no autónomos. Estudiamos numéricamente la parte macroscópica y encontramos que existen dos cuencas: una de paciente saludable y otra de resultado fatal, tal que el incremento de la acción quimioterapéutica puede modificar el resultado fatal por uno de paciente saludable. Además, consideramos la conducta asintótica de la parte microscópica mediante la obtención de los eigenvalores de las matrices involucradas. Nuestros resultados sugieren que aun cuando macroscopicamente hay estabilidad en la cuenca de paciente saludable, microscópicamente pueden existir fluctuaciones aleatorias con desviación estándar no acotada, lo cual podría traducirse en la reaparición de la enfermedad. Resumen en inglés A small patch of a tumor is considered, so that lymphocytes and cancerigenic cell densities are independent of the spatial position. So, a non spatial model with random transition birth and death rates are treated through one-step processes and such that chemotherapy on the physical system is included. Van Kampen expansion is used to separate a macroscopic and a microscopic part. The first one is described through a set of two nonlinear and coupled ordinary differential e (mas) quations, and the microscopic part is described by using a Fokker-Planck equation. Evolution on time of the mean fluctuations and autocorrelation functions of noise are linear non autonomous systems. The macroscopic part is studied numerically, so that two basins are found, one of fatal results and other of healthy patient. Jacobian matrix has negative eigenvalues, so that there are stable attractor points inside each basin. When a chemotherapy parameter is increased, the final macroscopic state is moved from fatal to healthy basin. While macroscopic stability is found, microscopic results are very different and this is seen by studying the asymptotic behavior of the random fluctuations. This is done by evaluating the eigenvalues of the involved matrices and it is found that random fluctuations has unbounded standard deviations, suggesting that disease could appear again.

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Observador Asintótico Ajustable para Reactores Bioquímicos: Aplicación a la Digestión Anaerobia/ A Tunable Asymptotic Observer for Biochemical Reactors: Application to Anaerobic Digestion

Alcaraz, V.; Salazar, R.; González, V.; Gouzé, J.L.
2004-01-01

Resumen en español En este trabajo se propone un observador asintótico ajustable para sistemas dinámicos no lineales que pueden ser descritos por un conjunto de ecuaciones diferenciales ordinarias. A diferencia de los observadores asintóticos clásicos, este observador está provisto de ganancias variables que pueden ser ajustadas por el usuario. En la etapa inicial de la estimación, este observador es robusto frente a perturbaciones inducidas por un conocimiento parcial de los término (mas) s no lineales. Eventualmente, este observador es totalmente independiente de los términos no lineales, lo que le confiere una robustez total frente a cualquier perturbación inducida por estos términos. El observador es probado mediante simulaciones rigurosas y es aplicado a un modelo dinámico de digestión anaerobia para el tratamiento de aguas residuales, mostrando propiedades excelentes de convergencia, estabilidad y desempeño. La respuesta del observador propuesto es más rápida que la obtenida con los observadores asintóticos clásicos Resumen en inglés In this paper a tunable asymptotic observer for non-linear dynamic systems that can be described by a set of ordinary differential equations, is proposed. In contrast with classical asymptotic observers, this one is provided with variable gains that can be tuned by the user. At the first stage of the estimation, the observer is robust against disturbances induced by poorly known non-linear terms. Eventually, the observer becomes fully independent of the nonlinear terms an (mas) d thus robust against any disturbance induced by the nonlinear terms. The performance of the observer is tested through rigorous simulations in a dynamic anaerobic digestion model for wastewater treatment, showing excellent convergence and stability properties. Finally, it is shown that the proposed observer yields faster estimates than those obtained by using the classical asymptotic observers

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Modelación del fenómeno de vibración forzada formulando una analogía eléctrica con el programa de elementos finitos “Ansys”/ Modeling of forced vibration phenomenon by making an electrical analogy with ANSYS finite element software

Pallares Muñoz, Myriam Rocío; Rodríguez Calderón, Wilson
2009-04-01

Resumen en español El diseño de sistemas mecánicos sometidos a vibraciones requiere métodos de cálculo muy diferentes a los que se utilizan en otras disciplinas, ya que cuando estas aparecen, la magnitud de las fuerzas pasa a ser secundaria y la frecuencia con que la fuerza se repite se convierte en el aspecto de mayor relevancia. Es necesario poner especial cuidado en ello, toda vez que fuerzas periódicas pequeñas pueden desatar más desastres que fuerzas estáticas de mayor magnitud (mas) . En este sentido, el artículo muestra un problema representativo de sistemas con vibración forzada, el tratamiento matemático de las ecuaciones diferenciales desde el enfoque mecánico y eléctrico, la analogía eléctrica, el proceso de modelación numérica de los circuitos empleando el programa de elementos finitos Ansys, el análisis y comparación de resultados de la modelación numérica respecto a valores analíticos, el posproceso gráfico de los resultados y las conclusiones fundamentales de la validez de la metodología de analogía eléctrica en el análisis de sistemas de vibración forzada. Resumen en inglés Designing mechanical systems which are submitted to vibration requires calculation methods which are very different to those used in other disciplines because, when this occurs, the magnitude of the forces becomes secondary and the frequency with which the force is repeated becomes the most important aspect. It must be taken care of, given that smaller periodic forces can prompt disasters than greater static forces. The article presents a representative problem regarding (mas) systems having forced vibration, the mathematical treatment of differential equations from an electrical and mechanical viewpoint, an electrical analogy, numerical modeling of circuits using ANSYS finite element software, analysis and comparison of numerical modeling results compared to test values, the post-processing of results and conclusions regarding electrical analogy methodology when analysing forced vibration systems.

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Aplicación del método de elementos naturales a problemas estructurales/ Natural elements' methods applied to structural problems

González Torres, Libardo Andrés; Garzón-Alvarado, Diego Alexander; Roa Garzón, Máximo Alejandro
2008-04-01

Resumen en español El objetivo del presente artículo se enmarca en la revisión de la teoría y la implementación numérica de uno de los métodos numéricos sin malla usados para la solución de problemas de tipo estructural, el método de los elementos naturales (MEN), junto con la contrastación de los resultados obtenidos para dos problemas estructurales elástico-lineales en dos dimensiones con la solución analítica exacta y la aproximada por el método de los elementos finitos (ME (mas) F). Se describe la técnica de interpolación usada por el MEN para obtener las funciones de forma y se presentan las características más importantes del método en su forma estándar. Se presentan los resultados de dos simulaciones de problemas estructurales realizadas usando un código escrito en Matlab 6.5 para la solución de ecuaciones diferenciales de elasticidad lineal en dominios bidimensionales. Se concluye que el método de los elementos naturales es similar al de los elementos finitos en cuanto a estabilidad y convergencia, con la ventaja de que la malla es generada automáticamente y la no dependencia de la solución aproximada con la distribución de la nube de puntos que define la geometría. Resumen en inglés This paper was aimed at reviewing the theory and numerical implementations of the natural elements method (NEM, meshless method) used for resolving structural problems. An exact analytical solution and the finite element method were used for comparing the results obtained for two lineal-elastic structural problems in two spatial dimensions. The interpolation procedure used by the method for obtaining the trial functions and the most important features of the standard NEM (mas) are described. The results of two simulations concerning structural problems are presented using a code written in Matlab 6.5 for resolving differential lineal elasticity equations in two dimensional domains it was found that NEM is similar to the finite element method in terms of stability and convergence, having the advantage of mesh being automatically produced and the approximated solution not depending on the distribution of the node cloud, thereby defining the geometric domain.

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MODELO TEÓRICO DE LA INTERACCIÓN DE Diaphorina citri KUWAYANA (HEMIPTERA: PSYLLIDAE) CON SUS ENEMIGOS NATURALES/ THEORETICAL MODEL OF Diaphorina citri KUWAYANA (HEMIPTERA: PSYLLIDAE) IN INTERACTION WITH ITS NATURAL ENEMIES

Miranda, Ileana; Baños, Heyker; Martínez, María de los A; Alemán, J
2008-08-01

Resumen en español La simulación de la dinámica poblacional de un organismo a partir de un modelo matemático facilita la toma de decisiones en el manejo integrado de las plagas. El modelo dinámico final que se emplea en la simulación parte de un primer modelo teórico que describe el mayor número de interacciones de la población con otros individuos y/o el medio ambiente. El presente trabajo presenta el primer modelo teórico para Diaphorina citri, eficaz transmisor de Liberibacter s (mas) p., agente causal de huanglogbing (HLB), en interacción con sus enemigos naturales. El análisis algebraico de la condición de estabilidad del sistema de ecuaciones diferenciales que representa el modelo demostró que el número de hembras de Tamarixia radiata necesarias para mantener el equilibrio ecológico, depende de la cantidad de brotes sanos que tenga la planta. Estos resultados son los primeros estudios encaminados a modelar la interacción de D. citri con sus enemigos naturales y constituyen una base teórica para lograr un pronóstico eficaz de las densidades de psílido en caso que se presente la enfermedad. Resumen en inglés The simulation of the dynamic population from a mathematical model facilitates taking decisions in the integrated pest management. The final dynamic model, used in the simulation, comes from a first theoretical model that describes the greatest number of population interactions with other individuals and/or the environment. The present work presents the first theoretical model for Diaphorina citri, effective vector of Liberibacter sp., causal agent of huanglogbing (HLB), (mas) in the interaction with its natural enemies. The algebraic analysis of the stability condition of the differential equations representing the model demonstrated that the number of Tamarixia radiata females, necessary to maintain the ecological balance, depends on the quantity of healthy buds present in the plant. These results are the first studies guided to model the interaction of D. citri with its natural enemies and they constitute a theoretical base to achieve an effective presage of psillido densities when facing the disease.

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estudio numérico del comportamiento termico y fluidodinámico de microtubos de calor multiranurados

SOTO, R., J; GARCÍA, G., F; SEGURA, A., J.
2005-10-01

Resumen en español En este trabajo se presentan un modelo matemático mejorado y su solución numérica para flujo bifásico laminar permanente de líquido y de vapor en microtubos de calor de estructuras capilares multiranuradas. El modelo está constituido por las ecuaciones diferenciales de continuidad, de cantidad de movimiento y de energía para ambas fases y de cantidad de movimiento para la interfaz líquido-vapor. La solución numérica al modelo matemático se obtiene mediante el m (mas) étodo de volúmenes finitos con el esquema corriente arriba. Los resultados reportados son las distribuciones longitudinales de: la tasa de flujo de masa de las fases, la presión del líquido y la presión del vapor y el radio de curvatura de la interfaz líquidovapor, para micro tubos de calor con estructuras capilares multiranuradas. Las estructuras estudiadas están conformadas por ranuras longitudinales, abiertas de forma triangular con un ángulo de apertura de 60°. El estudio permite establecer que al aumentar el área de la sección transversal, ya sea aumentando el número de ranuras en la estructura capilar o disminuyendo la profundidad de las ranuras, se incrementa la tasa máxima de flujo de calor transferida para la masa máxima de fluido circulante. Resumen en inglés An improved mathematical model and its numeric solution for steady state laminar two-phase flow of liquid and vapor in micro heat pipes of multi-grooved capillary structures are presented in this work. The model is constituted by the differential equations of continuity, momentum and energy for both phases and the momentum equation for the liquid-vapor interface. The numeric solution is obtained by means of the finite volume method with the upwind scheme. The reported res (mas) ults are the longitudinal distributions of: the mass flow rate of the phases, the liquid pressure and the vapor pressure, and the curvature radius of the liquid-vapor interface, for micro heat pipes with multi-grooved capillary structures. The structures are conformed by open longitudinal triangular grooves with an angle of opening of 60°. The study allows to establish that an increase in the cross-sectional area, increasing the number of grooves in the capillary structure or diminishing the depth of the groove, increases the maximum heat flow rate for the maximum circulating mass flow.

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Alcances de la teoría de Vergnaud en la representación de un problema complejo de ingeniería/ Scope of Vergnaud's theory in the representation of a complex engineering problem

Muro, Claudia Rosario; Camarena, Patricia; Flores, Rosa del Carmen
2007-11-01

Resumen en portugués Com o propósito de implementar tarefas que aponham um grupo de estudantes a construir o significado da convergência da série de Fourier, a presente pesquisa se estuda sua vinculação com um problema referente a situaçòes que descrevem um fenômeno de transferência de massa até alcançar o estado de equilíbrio. Na realização das tarefas, é realizada uma análise das representaçòes do grupo sobre como se entende e soluciona problemas relacionados a esse objeto (mas) matemático retomando aspectos apresentados por Vergnaud, em estudos em torno de operaçòes básicas no ensino fundamental. Os resultados desatacam concepçòes isoladas de ambos contextos e dificuldades no conhecimento das equaçòes diferenciais que regem o fenômeno, assim como a implicação da série de Fourier. Resumen en español Con el propósito de implementar tareas que apoyen a un grupo de estudiantes a construir el significado de la convergencia de la serie de Fourier, en esta investigación se estudia su vinculación con un problema relativo a situaciones que describen un fenómeno de transferencia de masa hasta alcanzar el estado de equilibrio. En la realización de las tareas, se lleva a cabo un análisis de las representaciones del grupo sobre cómo entiende y soluciona problemas tocantes (mas) a este objeto matemático, retomando aspectos que plantea Vergnaud en estudios de operaciones básicas en la educación primaria. Los resultados destacan concepciones aisladas de ambos contextos y dificultades en el conocimiento de las ecuaciones diferenciales que rigen al fenómeno, así como la implicación de la serie de Fourier. Resumen en inglés With the aim of implementing tasks to help a group of students to construct the meaning of the convergence of the Fourier series, this research studies its relationship with a problem concerning situations that describe a mass transfer phenomenon until equilibrium is reached. As they performed the tasks, an analysis was made of the group's representations on how they understand and solve problems which touch on this mathematical object, recalling aspects mentioned by Verg (mas) naud in studies on basic operations in primary education. The results bring to light isolated conceptions in both contexts and difficulties in knowledge of differential equations which govern the phenomenon, as well as the consequence of the Fourier series.

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Modelo Matemático para Análisis de Vacunación y Control del Vector en Incidencia de Malaria/ Mathematical model for the analysis of vaccination and vector control on malaria incidence

Vásquez Pinzón, Juan U.; Méndez-Sánchez, Stella C.
2003-05-01

Resumen en español ObjetivoUn modelo describiendo el comportamiento de la malaria mediante un sistema de ecuaciones diferenciales ordinarias. Metodología Se tuvieron en cuenta para la construcción del modelo, la interacción del hombre con el vector de la Malaria y diferentes estados de infectividad e inmunidad. También se consideraron los estados correspondientes al efecto de vacunación mediante una vacuna bloqueadora de infección y parámetros que representan el control de larvas y a (mas) dultos del vector. ResultadosEl modelo desarrollado permite simular el comportamiento de la enfermedad malárica en diferentes escenarios: en forma natural sin intervención, con control del vector o vacunación y considerando control y vacunación. Conclusiones Se obtienen numéricamente condiciones para la existencia de un estado de equilibrio no trivial, condicionada a la existencia de una única raíz real positiva de un polinomio de cuarto grado. Este es un problema que queda abierto. Resumen en inglés ObjectivesA model describing malaria behavior through a system of ordinary differential equations. MethodsA descriptive study was performed on the deaths from road accidents. Autopsy reports, body removal reports, death certificates and blood concentration reports, available at the National Institute for Forensic Sciences and at the local hospitals, were reviewed. Results Forty five fatalities were analyzed. The mean age of the victims was 34,7 years; males were more affe (mas) cted than females, with a 3:1 ratio. 37% were pedestrians, 26% motorcyclists, 20% drivers, 8,6% cyclists and 8,6% passengers. 65,1% of the road accidents occurred during weekends. The most common road accidents were either collisions or by running over. The places with the highest rates of death from motor vehicle related accidents were the urban areas of Tunja and San Gil and the Vado Real-Oiba road. The mean Injury Severity Score was 42,8. 53% of the deaths at the scene received no medical care; 73% of the victims died within two hours after the motor-vehicle accident. 17,8% of deaths were definitely preventable and 46,7% were possibly preventable, for a combined preventable death rate of 64,5 %. ConclusionWe obtained numerical conditions for the existence of a non-trivial equilibrium state, conditioned to the existence of a single real positive root of a fourth degree polynomial. This is a problem that remains unsolved.

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Convección de calor en el flujo de fluidos viscosos a través de un lecho de empaque metálico

Patiño Carrillo, Luis
2005-02-01

Resumen en portugués Apresenta-se uma metodologia teórico-experimental para determinar os coeficientes de convecção intersticial de calor médio no fluxo de óleo através de um leito de empaque metálico onde o fluido não está em equilíbrio térmico com a fase sólida. O coeficiente de transferência de calor se obtém através do Single Blow Transient Method, combinando os resultados experimentais em um banco de ensaio com as soluções numéricas do modelo matemático proposto. O sis (mas) tema de equações diferenciais parciais, gerado no modelo matemático é resolvido através de uma metodologia numérica baseada no método de volumes finitos. Este modelo numérico foi construído no software da Dinâmica dos Fluidos Computacional CFX 4.3TM e se desenvolveu em coordenadas cilíndricas assimétricas usando um esquema de diferenças centrais para aproximar os termos difusivos, um esquema híbrido para os termos convectivos e um esquema totalmente implícito para implementar o regime transitório. As provas experimentais e as simulações numéricas se realizaram para diferentes valores de velocidade superficial do fluido à entrada do leito e para diferentes valores de porosidade do meio, obtendo-se que os números de Nusselt dependem em grande escala dos números de Reynolds e a porosidade do meio, concordando satisfatoriamente com os resultados de investigações similares. Resumen en español Se presenta una metodología teórico-experimental para determinar los coeficientes de convección intersticial de calor promedio en el flujo de aceite a través de un lecho de empaque metálico donde el fluido no está en equilibrio térmico con la fase sólida. Los coeficientes de transferencia de calor se obtienen a través del Single Blow Transient Method, combinando los resultados experimentales en un banco de ensayo con las soluciones numéricas del modelo matemáti (mas) co propuesto. El sistema de ecuaciones diferenciales parciales generado en el modelo matemático es resuelto a través de una metodología numérica basada en el método de volúmenes finitos. Este modelo numérico fue construido en el software de la Dinámica de los Fluidos Computacional CFX 4.3TM y se desarrolló en coordenadas cilíndricas axisimétricas usando un esquema de diferencias centrales para aproximar los términos difusivos, un esquema híbrido para los términos convectivos y un esquema totalmente implícito para implementar el régimen transitorio. Las pruebas experimentales y las simulaciones numéricas se realizaron para diferentes valores de velocidad superficial del fluido a la entrada del lecho y para diferentes valores de porosidad del medio, obteniéndose que los números de Nusselt dependen en gran escala de los números de Reynolds y la porosidad del medio, concordando satisfactoriamente con los resultados de investigaciones similares. Resumen en inglés A numerical-experimental methodology is presented to determine the interstitial heat transfer coefficients in the oil flow through a metallic packed bed where the fluid is not in thermal balance with the solid phase. The heat transfer coefficients are obtained through the Single Blow Transient Method, combining the experimental results in a test equipment with the numerical solutions of the proposed mathematical model. The system of partial differential equations generate (mas) d in the mathematical model is solved through a numerical methodology based on the finite volume method. This numerical model was constructed in the software of Computational Fluid Dynamics CFX 4.3TM and was developed in cylindrical coordinates, using a scheme of central differences to approximate the diffusive terms, a hybrid scheme for the convective terms and a totally implicit scheme to implement the transient state. The experimental tests and the numerical solutions were satisfactory for different values of superficial speed of the fluid at the entrance to the bed and for different porosity values, obtaining that the Nusselt numbers depend in great scale on the Reynolds numbers and the porosity of the media, agreeing with the results of similar investigations.

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Modelo para la estimación de tres parámetros ruminales biológicos

Vargas-Villamil, Luis; Ku-Vera, Juan; Vargas-Villamil, Felipe; Medina-Peralta, Salvador
2004-06-01

Resumen en portugués Se descreve um modelo dinâmico, mecanístico e determinístico (Turix v1.0) que é útil como base de uma função de regressão durante o ajuste de três parâmetros, relacionado com um sistema fechado de crescimento bacteriano ruminal. Os parâmetros estimados pelo modelo são: kM, SmL descreve o comportamento do processo de assimilação do substrato microbiano, kLM descreve o comportamento do processo de crescimento bacteriano a partir de um metabólito intermédio, (mas) y Y PAGV, SF descreve o rendimento microbiano de formação de produtos da fermentação. O modelo de 11 variáveis de estado está baseado nos conceitos dos modelos de Monod, Michaelis-Menten e de caixa negra, assim como em informação disponível. Se supõe a não existência de um estado estacionario na variável de estado biomassa e produtos da fermentação, que a concentração de substrato microbiano é diretamente proporcional a si mesma e à concentração de biomassa bacteriana, assim como à existência de um metabólito intermédio. Também se supõe que a biomassa e a concentração de ácidos gordurosos voláteis dentro do sistema são função do metabólito intermédio. Para descrever o comportamento do sistema se desenvolveram três sub-modelos: Degradação de alimento, crescimento microbiano, fermentação bacteriana. Os parâmetros foram estimados resolvendo um problema de regressão em um sistema de equações diferenciais. Se discutem os conceitos básicos utilizados durante o desenvolvimento do modelo. Este pode ajustar os parâmetros kM, SmL, kLM y Y PAGV, SF relacionados com processos cinéticos e de rendimento de produtos da fermentação, úteis para compreender um sistema fechado de crescimento ruminal. Resumen en español Se describe un modelo dinámico, mecanístico y determinístico (Turix v1.0) que es útil como base de una función de regresión durante el ajuste de tres parámetros, relacionado con un sistema cerrado de crecimiento bacteriano ruminal. Los parámetros estimados por el modelo son: kM, SmL describe el comportamiento del proceso de asimilación del sustrato microbiano, kLM describe el comportamiento del proceso de crecimiento bacteriano a partir de un metabolito intermedi (mas) o, y Y PAGV, SF describe el rendimiento microbiano de formación de productos de la fermentación. El modelo de 11 variables de estado está basado en los conceptos de los modelos de Monod, Michaelis-Menten y de caja negra, así como en información disponible. Se supone la no existencia de un estado estacionario en la variable de estado biomasa y productos de la fermentación, que la concentración de sustrato microbiano es directamente proporcional a si misma y a la concentración de biomasa bacteriana, así como a la existencia de un metabolito intermedio. También se supone que la biomasa y la concentración de ácidos grasos volátiles dentro del sistema son función del metabolito intermedio. Para describir el comportamiento del sistema se desarrollaron tres submodelos: Degradación de alimento, crecimiento microbiano, fermentación bacteriana. Los parámetros fueron estimados resolviendo un problema de regresión en un sistema de ecuaciones diferenciales. Se discuten los conceptos básicos utilizados durante el desarrollo del modelo. Éste pudo ajustar los parámetros kM, SmL, kLM y Y PAGV, SF relacionados con procesos cinéticos y de rendimiento de productos de la fermentación, útiles para comprender un sistema cerrado de crecimiento ruminal. Resumen en inglés A mechanistic deterministic dynamic model (Turix v1.0) was described that is useful as the base of a regression function during the fitting of three parameters associated with a closed system of ruminal bacterial growth. The model parameters estimated are: kM,SmL describes the performance of the substrate uptake process, kLM describes the performance of the bacterial growth from an intermediate metabolite, and Y PAGV,FS describes the performance of the fermentation produc (mas) ts microbial yield. The model of 11 state variables is based on the concepts of Monod, Michaelis-Menten and black box models, as well as on available information. This model does not use the steady state assumption on biomass and fermentation products variable states and assumes that the concentration of the microbial substrate is directly proportional to itself and to the microbial biomass concentration, as well as to the presence of an intermediate metabolite. Besides, it is assumed that the biomass and volatile fatty acids concentration, within the system, are a function of an intermediate metabolite. To describe the system performance three sub-models were developed: Feed degradation, bacterial growth and bacterial fermentation. The parameters were estimated solving a regression problem which involves a set of differential equations. The basic concepts utilized during the development of the Turix model are discussed. The model was able to adjust the kM, SmL, kLM and Y PAGV, SF parameters related with kinetic process and fermentation products which are useful to understand a close system of ruminal bacterial growth.

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Valor de la relación, compromiso, TIC y lealtad en el canal de comercialización/ Marketing channel relationship value, commitment , ICT and loyalty/ Valeur de la relation, engagement , TIC et loyauté sur la chaîne de commercialisation/ Valor da relação, compromisso, TIC e lealdade no canal de comercialização

Gil Saura, Irene; Ruiz Molina, María Eugenia
2009-01-01

Resumen en portugués No atual contexto empresarial altamente competitivo, grande número de organizações tendem a reduzir o número de fornecedores para concentrar-se em estabelecer relações estreitas e duradouras com um número reduzido deles. Ainda que as tecnologias de informação e a comunicação (TIC) ofereçam grandes vantagens nas relações entre empresas, o vínculo entre o investimento em tais tecnologias da informação e o valor da relação não é claro. No presente trabal (mas) ho pretendemos analisar a influência do uso de diversas aplicações tecnológicas do fornecedor sobre o valor da relação, o compromisso e a lealdade ao fornecedor desde o ponto de vista da empresa cliente. Através da estimulação de um modelo de equações estruturais obtemos apoio à influência positiva das TIC aplicadas à gestão do armazém e o transporte sobre o valor da relação, o compromisso do cliente e a lealdade do cliente. Não obstante, observa-se uma relação negativa entre as tecnologias para a captação e transmissão de informação e o valor da relação com o fornecedor. Neste sentido, encontra-se uma influência diferencial das distintas tecnologias da informação e a comunicação a partir da qual vislumbram-se uma série de implicações para a gestão do investimento tecnológico por parte das empresas fornecedoras. Resumen en español En el actual contexto empresarial altamente competitivo, gran número de organizaciones tienden a reducir el número de proveedores para centrarse en establecer relaciones estrechas y duraderas con un número reducido de ellos. Si bien las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) ofrecen grandes ventajas en las relaciones entre empresas, el vínculo entre la inversión en dichas tecnologías y el valor de la relación no es claro. En el presente trabajo pr (mas) etendemos analizar la influencia del uso de diversas aplicaciones tecnológicas del proveedor sobre el valor de la relación, el compromiso y la lealtad hacia el mismo desde el punto de vista de la empresa cliente. A través de la estimación de un modelo de ecuaciones estructurales, obtenemos apoyo a la influencia positiva de las TIC aplicadas a la gestión del almacén y el transporte sobre el valor de la relación, el compromiso y la lealtad del cliente. Sin embargo, se observa una relación negativa entre las tecnologías para la captación y transmisión de información y el valor de la relación con el proveedor. En este sentido, se encuentra una influencia diferencial de las distintas tecnologías de la información y la comunicación, a partir de la cual se vislumbra una serie de implicaciones para la gestión de la inversión tecnológica por parte de las empresas proveedoras. Resumen en inglés Many organisations are tending to reduce the number of their suppliers in the current highly competitive business context so as to focus on establishing close, long-lasting relationships with a reduced number of them. Information and communications technology (ICT) may well offer great advantages in relationships between companies; however, the link between investment in such information technology and the corresponding relationship value is not clear. The present work at (mas) tempts to analyse the influence of using a supplier's technological applications on relationship value, commitment and loyalty towards the supplier from the company-client point of view. An estimation made by using a structural equations model led to obtaining support for ICT's positive influence on the relationship value, client's commitment and client's loyalty when applied to warehouse and transport management. However, a negative relationship was observed between technologies for capturing and transmitting information and the value of the relationship with the supplier. ICT thus has a differential influence, meaning that a series of implications for managing technological investment by supply companies may be glimpsed.

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Tools for Automated Design of ΣΔ Modulators

Medeiro, Fernando; Rosa Utrera, José Manuel de la; Pérez Verdú, Belén; Rodríguez Vázquez, Angel
1997-01-01

Digital.CSIC (Spain)

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Thermodynamic characterization of the palm tree Roystonea regia peroxidase stability

Zamorano, Laura S.; Pina, David G.; Arellano, Juan B.; Bursakov, Sergey A.; Zhadan, Andrey P.; Calvete, Juan J.; Sanz, Libia; Nielsen, Peter R.; Villar, Enrique; Gavel, Olga; Roig, Manuel G.; Watanabe, Leandra; Polikarpov, Igor; Shnyrov, Valery L.
2008-11-01

Digital.CSIC (Spain)

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Thermal stability of peroxidase from Chamaerops excelsa palm tree at pH 3

Zamorano, Laura S.; Barrera Vilarmau, Susana; Arellano, Juan B.; Zhadan, Galina G.; Hidalgo Cuadrado, Nazaret; Bursakov, Sergey A.; Roig, Manuel G.; Shnyrov, Valery L.
2009-05-01

Digital.CSIC (Spain)

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The Magnus expansion and some of its applications

Blanes, S.; Casas, F.; Oteo, J.A.; Ros, José
2008-11-25

Digital.CSIC (Spain)

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Symmetries and solvability of linear differential equations.

Boya, Luis Joaquín; González-Gascón, F.
1980-01-01

Digital.CSIC (Spain)

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Spatiotemporal patterns driven by autocatalytic internal reaction noise

Hochberg, David; Zorzano, María Paz; Morán, Federico
2005-05-31

Digital.CSIC (Spain)

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Solución de la ecuación de onda como un problema de valores iniciales usando diferencias finitas

Guzmán, F.S.
2010-06-01

Resumen en español Se presenta la solución de la ecuación de onda como ejemplo paradigmático de la solución de problemas de valores iniciales con condiciones de frontera usando la aproximación de diferencias finitas. Primero se desarrolla una solución elemental y una discretización directa a manera de introducción. Posteriormente se resuelve la ecuación de onda como un sistema de primer orden, se estudia la hiperbolicidad del sistema de ecuaciones resultante, se calculan los modos (mas) y velocidades características del sistema y se imponen condiciones de frontera en términos de las variables características. Se adopta el método de líneas como esquema de evolución. Además se hace especial énfasis en que los resultados numéricos necesitan un criterio de validez. En el caso de la aproximación con diferencias finitas de una ecuación diferencial parcial se presenta la convergencia a una solución correcta en el límite continuo. Finalmente, se espera que este trabajo sirva de guía para la correcta solución de problemas de valores iniciales con condiciones de frontera en general. Resumen en inglés The solution of the wave equation is presented as the paradigm of the solution of initial value problems with boundary conditions using the finite differences approximation. First, it is developed an elementary solution and a direct discretization in order to introduce the method. Second, the wave equation is solved as a system of first order, the hyperbolicity properties of the resulting system of equations is studied, the characteristic variables and characteristic spee (mas) ds of the system are calculated and boundary conditions are imposed in terms of the characteristic variables. In this case the method of lines is used as the evolution scheme. Special attention is devoted to the fact that numerical calculations require a criterion to be valid. In the case of the approximation using finite differences of a partial differential equation, the convergence to a correct solution in the continuum limit is presented as such criterion. Finally, it is expected that this manuscript serves as a guide to solve correctly other initial value problems with boundary conditions.

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Skinner-Rusk Unified Formalism for Optimal Control Systems and Applications

Barbero-Liñán, María; Echeverría-Enríquez, Arturo; Martín de Diego, David; Muñoz-Lecanda, Miguel C.; Roman-Roy, Narciso
2007-10-18

Digital.CSIC (Spain)

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Simulations of fast switching between longitudinal modes of semiconductor laser cavity induced by on-chip filtered optical feedback

Ermakov, Ilya; Beri, Stefano; Boudewijn, Docter; Pozo, José; Smit, Meint; Danckaert, Jan
2009-11-01

Digital.CSIC (Spain)

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Simulating dynamical systems for early vision

Dellen, Babette; Wörgötter, Florentin
2009-01-01

Digital.CSIC (Spain)

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SIMULACIÓN DEL SECADO CONVENCIONAL DE LA MADERA/ WOOD DRYING SIMULATION

SALINAS, Carlos; ANANIAS, Rubén A; ALVEAR, Mara
2004-01-01

Resumen en español El presente trabajo dice relación con la modelación numérica bidimensional de la cinética del secado de madera basada en el concepto de potencial hídrico. El modelo matemático contempla ecuaciones de transporte del tipo diferencial parcial no lineal de segunda orden resuelto numéricamente a través del Método de Volumen Finitos en coordenadas generalizadas. Resultados de curvas de secado e isoconcentraciones son mostrados para madera de Populus sp. comparados con (mas) datos experimentales y/o publicados en la literatura especializada. Se concluye que el método numérico propuesto permite simular satisfactoriamente el secado de la madera obteniendo información transitoria detallada de las distribuciones de humedad al interior de ésta Resumen en inglés The present work says relationship with the two-dimensional numerical model of the wood drying kinetics based on the water potential concept. The mathematical model is based on a set of non-linear second partial differential equations, which is solved by a numerical procedure using the Finite Volume Method in a generalized coordinates system. Results of drying curves and isoconcentrations are shown for Populus sp. wood and compared with experimental data. It has been conc (mas) luded that the present numerical method allows to simulate the wood drying satisfactorily obtaining detailed information about the wood moisture content distributions

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Paradigmas urodinamicos: Desde la teoría fibrilar renacentista, hasta la flujometría-doppler actual

Benítez Navío, Julio; Caballero Gómez, Pilar; Pastor Sánchez, Carlos; Ruiz Martínez, Rafael; Pinardo Zabala, Antonio; Rienda Moreno, Miguel Angel; Catalán Bernardos, Benedicta; Ladrón Gil, Concepción
2005-02-01

Resumen en español OBJETIVO: Hacer una introducción histórica y una revisión del modelo matemático en la que se destaca fundamentalmente que nuestro modelo matemático puede ser la solución del modelo viscoelástico. Es evidente que durante medio siglo se ha estado repitiendo el mismo experimento, y en todas las ocasiones con resultados similares. También exponemos uno de los proyectos en los trabajamos: el electrovesicograma, para la exploración de la fase de llenado y la uroflujome (mas) tría doppler para el estudio de la fase miccional. MÉTODOS: Basándonos en los resultados de uno de los experimentos realizados en relación con el modelo viscoelástico hemos elegido y estudiado en profundidad los resultados que el Dr. Virseda, presenta en su tesis. Y tras aplicar métodos analíticos, llegamos a una ecuación diferencial que suponemos define el comportamiento del detrusor según nos ha estado diciendo que lo hace el modelo viscoelástico. La solución de esta ecuación mediante la transformada de Laplace, nos permite obtener los valores de las incógnitas que la urodinámica plantea. Por otra parte, mediante el método matricial, analizamos el comportamiento de la estabilidad de las soluciones, según la teoria de Lyapunov. Lo anterior puede resolver las incógnitas de la fase miccional. Para obtener los datos que las ecuaciones nos demandan, utilizamos el doppler uretral, simultaneandolo con la flujometría, en lo que hemos dado en llamar la"Flujometría doppler". La fase de llenado la estudiamos mediante métodos de electromiografía superficial . El "Electrovesicograma", como lo llamamos nosotros. Adjuntamos imágenes tanto de la onda doppler como de la del electrovesicograma,. Ambos son proyectos en los que estamos trabajando en la actualidad. RESULTADOS: De momento sólo podemos explicar la metodología que estamos siguiendo. De hecho este es el primero de una serie de artículos en los que nos proponemos detallar la metodología que seguimos: la captura de la onda doppler, su montaje fotograma a fotograma y la vectorización y limpieza de la onda, doppler y de flujo. Su tratamiento en autocad, para obtener el vector y el manejo del vector con el programa matalab, que nos da los resultados buscados. CONCLUSIONES: Es intuitivo deducir la utilidad de estos métodos, como técnicas no invasivas en el diagnóstico urodinámico. Tenemos puestas nuestras ilusiones en estos proyectos que no son otra cosa que abrir una puerta al futuro. Resumen en inglés To perform a historical introduction and a review of the mathematical model, emphasizing that our mathematical model may be the solution to the viscoelastic model. It is evident that the same experiment has been repeated over half a century, with similar results in all cases. We also show one of the projects we are working on: the electro-vesicogram for the evaluation of the filling phase, and Doppler uroflowmetry for the study of the voiding phase. METHODS: We have chose (mas) n and studied in depth the results Dr. Virseda presents in his thesis of one of the experiments performed in relation to the viscoelastic model. After applying analytical methods we reach a differential equation we suppose defines detrusor behaviour, as it has been explained by the viscoelastic model. The solution of this equation by means of the Laplace’s transform enables to obtain the values of the incognitas set by urodynamics. Besides, we analyzed the behaviour of solutions´ stability using a matricial method following the Lyapunov theory. The former may solve the incognitas for the voiding phase. We used urethral Doppler with simultaneous uroflowmetry to obtain the data equations demanded; this is what we named "Doppler uroflowmetry". The filling phase was studied by superficial electromiography. We named it "electrovesicogram". We attach images for both doppler wave and electrovesicogram. They both are the projects we are working on. RESULTS: Currently we can only explain the methodology we are following. Indeed, this article is the first of a series in which we aim to explain the methodology we are following in detail: Doppler wave capture; mounting process photogram by photogram, and vectorization and cleaning of the wave, either Doppler or flow waves; treatment in autocad to obtain the vector; and management of the vector with the matalab software, which gives us the results we are looking for. CONCLUSIONS: It is intuitive to deduct the usefulness of these methods as not invasive techniques in the urodynamic diagnosis. We have our illusions in these projects which open a window to the future.

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PDE formulation and resolution of a single factor Heath-Jarrow-Morton model with stochastic volatility

Valero, Eusebio; Torrealba, Manuel; Lacasa, Lucas; Fraysse, François
2010-02-22

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Numerical study of transverse flow through banks of tubes using curvilinear coordinates

Rojo, Jesús; Rincón, José; Reyes, Miguel
2002-04-01

Resumen en español El objetivo de este trabajo es desarrollar un método numérico para calcular el flujo laminar a través de arreglos de tubos tales como los que se encuentran en los intercambiadores de calor. Para lograr este propósito, se utiliza una malla no-desplazada en coordenadas curvilíneas y las ecuaciones que describen el flujo se resuelven mediante el método de los volúmenes finitos. El procedimiento de solución utiliza las componentes cartesianas de velocidad como variabl (mas) es dependientes y un método similar al SIMPLER para lograr el acoplamiento de los campos de velocidad y de presión. Los términos convectivos se aproximan utilizando un tratamiento de alto orden. El modelo numérico se aplica a varios casos en régimen laminar y los resultados obtenidos se comparan con trabajos experimentales y numéricos de varias fuentes, demostrando que el método es estable y preciso para el rango de números de Reynolds considerados. Resumen en inglés The scope of this work is to develop a numerical method to calculate the laminar flow through tube arrangements such as those in heat exchangers. To achieve this purpose, a non-staggered grid arrangement in curvilinear coordinates is used. The differential equations that describe the flow and heat transfer are transformed and expressed in a conservative form. The discretisation of the governing equations is carried out using the integration by means of the finite volumes (mas) method. The solution procedure uses the Cartesian components of velocity as dependent variables and the SIMPLER method to attain the pressure-velocity field coupling. Convective terms are approximated by using a high order treatment. The numerical model was applied to several cases in laminar regime and the predictions obtained were compared with experimental and numerical works of several bibliographic sources, showing that the method is stable an accurate for the range of Reynolds numbers studied.

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Numerical simulation of nonlinear ultrasonic waves in bubbly liquid with nonhomogeneous bubble distribution

Vanhille, Christian; Campos-Pozuelo, Cleofé

Ponencia presentada en el XIX Congreso Internacional de Acústica (ICA2007), Madrid, 2-7 Sep 2007.-- PACS: 43.25.Yw. | In the framework of applications of power ultrasound in liquid, this paper deals with the analysis of nonlinear ultrasonic waves through a bubbly liquid. An open-field domain is assu...

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Nonholonomic systems on Lie algebroids

Cortés, Jorge; León, Manuel de; Marrero, Juan Carlos; Martínez, Eduardo

To appear in Discrete and Continuous Dynamical Systems A.-- 56 pages.-- 2000 MSC Classes: 70F25, 70H03, 70H33, 37J60, 53D17. | This paper presents a geometric description on Lie algebroids of Lagrangian systems subject to nonholonomic constraints. The Lie algebroid framework provides a natural gener...

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Nonholonomic systems on Lie algebroids

Cortés, Jorge; León, Manuel de; Marrero, Juan Carlos; Martínez, Eduardo
2008-04-28

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Modelo matemático para la predicción del esfuerzo de corte en el mecanizado a alta velocidad

Haber, Rodolfo E.; Jiménez, J. E.; Jiménez, A.; López Coronado, J.
2004-08-30

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Modelo de Markov de tres estados: comparación de parametrizaciones de la tasa de intensidad de transición. Aplicación a datos de artritis reumatoidea/ Three state Markov model: comparing three parameterizations of the transition intensity rate. Application to rheumatoid arthritis data

SALAZAR, JUAN CARLOS; PALOMINO, RENÉ IRAL; CALVO, ENRIQUE; ROJAS, ADRIANA; HINCAPIÉ, MARÍA EUGENIA; ANAYA, JUAN MANUEL; DÍAZ, FRANCISCO JAVIER
2007-12-01

Resumen en español Se considera un modelo múltiple de tres estados donde uno de ellos es absorbente. Se asume que la dependencia entre las observaciones registradas para un mismo sujeto sigue un proceso de Markov. Se comparan, vía simulación, tres diferentes parametrizaciones de la tasa de intensidad de transición: la primera está basada en el modelo de hazard multiplicativo de Andersen-Gill (Andersen et al. 1993), la segunda, en el modelo logístico, y la tercera depende del modelo lo (mas) g-log complementario. El método de estimación de parámetros se basa en la función de verosimilitud la cual se optimiza usando las soluciones exactas de un sistema de ecuaciones de Kolmogorov hacia adelante junto con el algoritmo de Newton-Raphson (Abramowitz & Stegun 1972). Usando el sesgo relativo, se selecciona el mejor método de parametrización y se ilustra usando datos recopilados en la Corporación para Investigaciones Biológicas, CIB, acerca de pacientes con artritis reumatoidea. Resumen en inglés We consider a three state model with an absorbing state assuming an underlying Markov process to explain the dependence among observations within subjects. We compare, using a simulation study, three different parameterizations of the transition intensity rate: the first one is based on the Andersen-Gills multiplicative hazard model (Andersen et al. 1993), the second one is based on the logistic model, and the third one depends on the complementary log-log model. The meth (mas) od to estimate the effect of the parameters is based on the likelihood function which can be optimized using the exact solutions of a Kolmogorov forward differential equations system in conjunction with the Newton-Raphson algorithm (Abramowitz & Stegun 1972). We use the relative bias to select the best estimation estrategy. The methodology is ilustrated using longitudinal data about rheumatoid arthritis (RA) from the Corporación para Investigaciones Biológicas, CIB.

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Modelamiento del efecto del viento sobre árboles jóvenes de Pinus radiata D. Don/ Modeling the effect of the wind on young trees of Pinus radiata D. Don

CENDOYA HERNANDEZ, PATRICIO; MUÑOZ SAEZ, FERNANDO
2002-07-01

Resumen en español Se presenta un modelo mecánico que permite comprender el fenómeno del daño por viento en plantaciones juveniles (menores a tres años de edad) de Pinus radiata D. Don a partir de la interpretación de su comportamiento dinámico frente a la acción de una ráfaga de viento. Sobre la base de información recogida en terreno, se caracteriza un árbol juvenil desde el punto de vista geométrico y mecánico, al igual que se define matemáticamente una excitación eólica d (mas) el tipo impulsivo que modela el efecto de una ráfaga de viento sobre el árbol. Se plantean las ecuaciones de movimiento del sistema suelo-árbol, para posteriormente obtener la solución numérica a través del uso del método de los elementos finitos y de esta forma comprender la mecánica del movimiento del árbol. Se discuten los resultados numéricos obtenidos y se muestra la naturaleza oscilatoria de los desplazamientos que se desarrollan en el sistema suelo-árbol y cómo estos afectan a la estabilidad global y al sistema radicular, que hacen al sistema suelo-árbol más vulnerable ante futuros eventos eólicos. Finalmente se presentan conclusiones relativas al efecto de las cargas cíclicas sobre el sistema radicular y cómo éstas afectan su capacidad resistente Resumen en inglés This work presents a mechanical model that allows understanding of the wind damage over juvenile plantations (under three years old) of Pinus radiata D. Don, starting from the interpretation of their dynamic behavior as affected by the wind. Based on information collected on site, the dynamic action of a windblast is characterized the same as the shape and standard dimensions of a juvenile Pinus radiata D. Don. From the differential equations of elastodynamics of changeab (mas) le bodies and their solution through the employment of the numeric technique of finite elements, the mechanical behavior of an isolated tree subjected to wind blasts of known duration and magnitude is characterized. The numeric results obtained show the oscillatory nature of the movements occurring in the system (root-stem-foliage and soil) and indicate that instability will occur under the continuous action of a train of windblasts

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Microscopic Abrams-Strogatz model of language competition

Stauffer, Dietrich; Castelló, Xavier; Eguíluz, Víctor M.; San Miguel, Maxi
2007-08-14

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Macroscopic equations for the adiabatic piston

Cencini, Massimo; Palatella, Luigi; Pigolotti, Simone; Vulpiani, Angelo

12 pages.-- PACS numbers: 05.70.Ln, 05.40.-a.-- Final full-text version of the paper available at: http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevE.76.051103. | Auxiliary material available at: http://netserver.aip.org/cgi-bin/epaps?ID=E-PLEEE8-76-106710. | A simplified version of a classical problem in thermodyn...

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Macroscopic equations for the adiabatic piston

Cencini, Massimo; Palatella, Luigi; Pigolotti, Simone; Vulpiani, Angelo
2007-11-07

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Luminance-matching circuit based on local interactions.

Keil, Matthias S.; Cristóbal Pérez, Gabriel
2004-01-29

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Investigación matemática argentina recogida en MathSci (2000-2005)/ Mathematical Research in Argentina Covered by MathSci (2000-2005)

Merlino-Santesteban, Cristian
2007-06-01

Resumen en español Se analiza la investigación matemática argentina recogida en la base de datos MathSci correspondiente al período 2000-2005. Durante este período el total de la producción científica matemática tuvo un incremento del 10%. Teoría cuántica, Ecuaciones y derivadas parciales, y Relatividad y teoría gravitatoria son las tres áreas temáticas con mayor contribución matemática argentina, seguidas por Anillos y álgebras asociativos, y Mecánica estadística, estructu (mas) ra de la materia. La Universidad de Buenos Aires fue la institución líder en el número de trabajos publicados (35%) y presentó la mayor diversidad productiva. Cerca del 89% de los trabajos se distribuyó en 406 revistas y prácticamente 46 títulos concentraron el 50% de los documentos. El 36% de la producción fue realizada en coautoría con colegas extranjeros. Estados Unidos y España fueron las naciones con las cuales se establecieron relaciones más estrechas. La tasa de colaboración internacional aumentó del 30 al 42%. Resumen en inglés Argentinean mathematical research covered by MathSci database for the period 2000-2005 is analyzed. During those years, the mathematical scientific production showed a growing rate of 10%. Quantum theory, Partial differential equations, and Relativity and gravitational theory are the three subject areas with more Argentinean mathematical contribution followed by Associative rings and algebra, and Statistical mechanics, structure of matter. The University of Buenos Aires w (mas) as the leading institution in the number of published papers (35%) and it presented the greatest productive diversity. About 89% of the articles have appeared in 406 journals and almost 46 titles concentrated 50% of the documents. Thirty six per cent of the production was performed in conjunction with foreign colleagues. United States and Spain were the most important collaborating nations. The international collaboration rate showed an increasu from 30 to 42%.

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Hybrid optimization method with general switching strategy for parameter estimation

Balsa-Canto, Eva; Peifer, Martin; Banga, Julio R.; Timmer, Jens; Fleck, Christian
2008-03-24

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Holographic operator mixing and quasinormal modes on the brane

Kaminski, Matthias; Landsteiner, Karl; Mas, Javier; Shock, Jonathan P.; Tarrío, Javier
2010-01-01

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HERRAMIENTAS DE SOFTWARE CON LICENCIA PÚBLICA GENERAL PARA EL MODELADO POR ELEMENTOS FINITOS/ GENERAL PUBLIC LICENSE SOFTWARE TOOLS TO FINITE ELEMENT MODELING

GALEANO, CARLOS; MANTILLA, JUAN; DUQUE, CARLOS; MEJÍA, MANUEL
2007-11-01

Resumen en español En el presente artículo se presentan los resultados de una revisión realizada a varios programas con licencias GPL para el modelamiento de problemas con elementos finitos. Este estudio permitió realizar la caracterización de estos programas teniendo en cuenta criterios como el tipo de análisis permitido, la compatibilidad con programas CAD, el tipo de soporte ofrecido, la actualización de las versiones, el tipo de interfaz de usuario implementado y la curva de apren (mas) dizaje para nuevos usuarios, entre otros. Posteriormente se estudiaron tres casos diferentes, los cuales fueron modelados con elementos finitos empleando distintos programas GPL. En la parte final del documento se comparan los resultados obtenidos con software libre, los arrojados por un programa comercial (Ansys), y los modelos analíticos derivados de la solución de la ecuación diferencial que rige el fenómeno particular, obteniendo una convergencia aceptable entre todos los resultados. Resumen en inglés This work presents the results of a review made to several programs with GPL licenses for finite elements modeling. This study allowed to make the characterization of these programs having into account criteria like the type of allowed analysis, the compatibility with CAD programs, the type of offered support, the update of the versions, the type of implemented user interface and the learning curve for new users, among others. Later three different cases are studied, whic (mas) h were modeled with finite elements using different GPL programs. In the final part of the document the results obtained with free software are compared, with a commercial program (Ansys), and with the analytical models derived from the solution of the differential equations that governs the particular phenomenon, obtaining an acceptable convergence between all of the results.

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Fourier-Mukai and Nahm transforms for holomorphic triples on elliptic curves

García Prada, Oscar; Hernández Ruipérez, Daniel; Pioli, Fabio; Tejero, Carlos
2004-12-22

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Evaluación de un sistema ruminal basado en caña de azúcar mediante un modelo dinámico mecanístico

Vargas-Villamil, Luis; Ku-Vera, Juan; Vargas-Villamil, Felipe; Medina-Peralta, Salvador
2005-07-01

Resumen en portugués Utilizou-se um modelo dinâmico mecanístico (Turix v 1.0) como base de uma função de regressão para a obtenção dos parâmetros ruminais, utilizando duas séries de dados experimentais "in situ" e "in vitro" de três tratamentos da cana de açúcar (CZ). Os resultados dos ajustes para os tratamentos, concentração de biomassa (M) em cultivos com cana integral (CI), fibra detergente neutra e ácida foram: a) kM, SmL= 16,28; 49,20 e 20,86ml/h por mgM; b) kLM= 9,99E+03 (mas) ; 9,92E+03 y 9,98E+03/h; c) Y PAGV, SF= 0,72; 0,28 y 0,14g/g y d) raiz média do residual ao quadrado, 3,86E-03; 2,85E-03 e 1,87E-03 respectivamente. Contrario ao esperado, os resultados indicam que para o tratamento de CI existe uma captura lenta de substrato microbiano e um rendimento de M baixo. O comportamento de M nas primeiras horas de cultivo sugeriu a presença de uma fase rápida de captura de carboidratos solúveis, como conseqüência de concentrações altas de carboidratos solúveis. Os resultados sugerem baixos níveis de M sobrepassante que podem ser uma das causas dos baixos rendimentos de ruminantes com dietas a base de CZ. Ainda que se requeira trabalhos adicionais para valorizar a utilidade do modelo na análise de alimentos, assim como do comportamento nutricional da CZ, o trabalho apresenta um novo enfoque na avaliação dos sistemas ruminais. Resumen en español Se utilizó un modelo dinámico mecanístico (Turix v 1.0) como base de una función de regresión para la obtención de los parámetros ruminales, utilizando dos series de datos experimentales in situ e in vitro de tres tratamientos de la caña de azúcar (CZ). Los resultados de los ajustes para los tratamientos, concentración de biomasa (M) en cultivos con caña integral (CI), fibra detergente neutra y ácida fueron: a) kM, SmL= 16,28; 49,20 y 20,86ml/h por mgM; b) kLM (mas) = 9,99E+03; 9,92E+03 y 9,98E+03/h; c) Y PAGV, SF= 0,72; 0,28 y 0,14g/g y d) raíz media del residual al cuadrado, 3,86E-03; 2,85E-03 y 1,87E-03 respectivamente. Contrario a lo esperado, los resultados indican que para el tratamiento de CI existe una captura lenta de sustrato microbiano y un rendimiento de M bajo. El comportamiento de M a las primeras horas de cultivo sugirió la presencia de una fase rápida de captura de carbohidratos solubles, como consecuencia de concentraciones altas de carbohidratos solubles. Los resultados sugieren bajos niveles de M sobrepasante que pueden ser una de las causas de los bajos rendimientos de rumiantes con dietas a base de CZ. Aunque se requiere trabajos adicionales para valorar la utilidad del modelo en el análisis de alimentos, así como del comportamiento nutricional de la CZ, el trabajo plantea un nuevo enfoque en la evaluación de los sistemas ruminales. Resumen en inglés A mechanistic dynamic model (Turix v 1.0) that involves differential equations and in situ and in vitro data, was used for estimating the ruminal parameters for three sugar cane (CZ) treatments. The results for the treatment, integral cane (CI), neutral detergent fiber and acid detergent fiber biomass (M) concentration, were a) kM, SmL= 16.28, 49.20 and 20.86ml/h per mgM; b) kLM= 9.99E+03, 9.92E+03 and 9.98E+03/h; c) Y PAGV, SF= 0.72, 0.28 and 0.14g/g; and d) the root mea (mas) n square= 3.86E-03, 2.85E-03 y 1.87E-03, respectively. Contrary to findings by some authors, the results indicated that a slow microbial substrate uptake and a low M yield for IC exists. The M performance in CI treatment at the first hours suggests a fast soluble carbohydrate uptake as a consequence of a high carbohydrate concentration. The results imply low M surpass that it could be one of the causes of low performance in ruminants eating sugar cane. Additional work is required to evaluate the Turix v 1.0 model utility in the feed analysis but the work raises a new approach in the ruminal systems evaluation.

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Entrainment of optical low-frequency fluctuations is enhanced by coupling

Buldú, Javier M.; García-Ojalvo, Jordi; Torrent, M. C.; Vicente, Raúl; Pérez, Toni; Mirasso, Claudio R.
2003-03-05

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DOTcvpSB, a software toolbox for dynamic optimization in systems biology

Hirmajer, Tomáš; Balsa-Canto, Eva; Banga, Julio R.
2009-06-29

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Construcción de un Simulador Dinámico para Procesos de Cristalización por Lotes a Vacío/ Dynamic Simulator Construction for Vacuum Batch Crystallization Processes

Carrillo, Jesús; Teco, Miguel V; Osorio, Anselmo; Bolaños, Eusebio
2008-01-01

Resumen en español Se presenta un simulador dinámico para procesos de cristalización por lotes a vacío utilizando un modelo no lineal El modelo se basa en la ecuación de balance de población, balances de materia y energía para el interior del cristalizador, la ecuación de continuidad del vapor en la camisa de calentamiento y relaciones constitutivas. Utilizando la técnica de momentos de distribución de tamaño de cristal, la ecuación de balance de población se convierte en ecuaci (mas) ones diferenciales. La construcción del simulador se realizó utilizando Visual Basic. Se propone un ejemplo y se comparan los resultados con otro simulador y con datos experimentales de un equipo piloto, obteniéndose resultados concordantes Resumen en inglés A dynamic simulator for vacuum batch crystallization processes using a non-linear model is presented. The model is based on the equation of balance population, on mass and energy balances inside the crystallizer, on the steam continuity equation for the heating jacket and on constitutive relations. Using the technique of crystal size distribution moments, the equation of balance population is converted into a set of differential equations. The construction of simulator wa (mas) s done using Visual Basic. An example of its use is proposed comparing results with those of another simulator and with experimental information obtained in a pilot equipment pilot, obtaining similar results

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Chaotic breathers in delayed electro-optical systems

Chembo Kouomou, Yanne; Colet, Pere; Larger, Laurent; Gastaud, Nicolas

4 pages, 6 figures.-- PACS nrs.: 42.65.Sf, 05.45.Jn.-- PMID: 16384058 [PubMed]. | We show that in integro-differential delayed dynamical systems, a hybrid state of simultaneous fastscale chaos and slow-scale periodicity can emerge subsequently to a sequence of Hopf bifurcations. The resulting time t...

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Chaotic breathers in delayed electro-optical systems

Chembo Kouomou, Yanne; Colet, Pere; Larger, Laurent; Gastaud, Nicolas
2005-11-09

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Causal structure of acoustic spacetimes

Barceló, Carlos; Liberati, Stefano; Sonego, Sebastiano; Visser, Matt
2004-09-01

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An stiffness coefficients proposal for thin walled open beams

Ruiz Sibaja, Alejandro; Bonilla Manterola, Oscar
2006-12-01

Resumen en inglés According to the conventional formulation it is considered that the warping of a beam under torsion is free and constant among a section and the other. This consideration is unacceptable for thin walled open elements since has been shown that in these the warping is variable and originates a different state of stress of which that considers the traditional approach. Therefore, it is necessary to include these effects when it analyses restricted torsion in this structural (mas) type of elements. This paper shows a method to obtain stiffness coefficients in thin walled open beams by using the differential equations and the matrix of initial parameters presented by V. Z. Vlasov. Some initial results are presented obtained with the model proposed.

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AUTOIGNICION 3-D EN DEPOSITOS DE LODOS PROVENIENTES DE TRATAMIENTOS DE AGUAS RESIDUALES/ 3D SELF IGNITION IN SEWAGE SLUDGE WASTE WATER TREAMENT

Moraga B, Nelson; Zambra S, Carlos
2008-09-01

Resumen en español Se estudia el transporte de calor y de oxígeno por difusión en pilas de compostajes provenientes de tratamiento de aguas municipales. El modelo 3-D transiente incluye la generación de calor originada por microorganismos y por la descomposición de la celulosa. El sistema de ecuaciones acopladas de difusión de calor y materia se resuelve con el método de volúmenes finitos. Los resultados predicen la variación en el tiempo de la distribución de temperatura y oxígen (mas) o. El análisis de los resultados permite proponer un nuevo sistema para el almacenamiento de lodos con el fin de evitar su autoignición Resumen en inglés Heat and oxygen transport by diffusion in sewage sludge piles obtained from water treatment is studied. The 3D unsteady mathematical model incorporates the heat generated by microorganisms and by cellulose decomposition. The coupled heat and mass diffusion equations system of partial differential equations is solved by the finite volume method. The results obtained allow predicting the time history of temperature and oxygen concentration distributions. Results analysis suggests a new way to build the solid waste compost piles

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A general real-time formulation for multi-rate mass transfer problems

Silva Rojas, Orlando; Carrera, Jesús; Kumar, Shant; Alcolea, A.; Dentz, Marco
2009-08-05

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