2. Banco de Proyectos - Instituto Tecnológico de Aguascalientes

DOCTORADO EN CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
Banco de proyectos de Tesis de Doctorado, Convocatoria 2 - 2012
SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN SUPERIOR
DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR
TECNOLÓGICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES
INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA DE MATERIALES
DESARROLLO DE UN MODELO MATEMÁTICO A PARTIR DE CONSTANTES FÍSICAS ABSOLUTAS
DEL FENÓMENO DE LA DISPERSIÓN DE LA LUZ EN LA INTERACCIÓN CON LA MATERIA.
Resumen: En la interacción de la luz con la materia se presentan distintos fenómenos que son objeto de
estudio. Existen diferentes campos cuyas prácticas tienen grandes y muy variadas aplicaciones que
requieren análisis específico de acuerdo al propósito de uso. Entre los fenómenos físicos que se producen
al incidir la luz en un material se encuentran, la dispersión, la reflexión, la turbidez, la absorción y la
transmisión. Los fenómenos mencionados pueden ser estudiados en materiales que se encuentran en
cualquier estado de la materia; sólido, líquido, gaseoso o plasma. Algunos de ellos como la transmitancia,
absorbancia y la turbidez, solo pueden ser medidos y cuantificados con alta exactitud en materiales sólidos
y líquidos traslucidos y/o gaseosos. Estos fenómenos están íntimamente ligados y son dependientes una de
la otra, y para cuantificarlas, se usan modelos matemáticos que la representan, como las Leyes de LambertBeer. Dado que existe una fuerte dependencia entre cada fenómeno mencionado, la medición de ellos ha
tenido cierta relevancia e importancia y han sido objeto de estudio y análisis, principalmente por el impacto
en el medio que nos rodea. El presente trabajo consiste en desarrollar un modelo matemático que describa
el fenómeno de transmitancia difusa encorrelación con la magnitud de turbidez en materiales translucidos
sólidos como el vidrio. Para ello se propone la caracterizar materiales de vidrio, los cuales son parte del
desarrollo integral de este proyecto, que serán usados en la trazabilidad a las unidades de medida y
sistemas de mediciónapropiados para este fin. El estudio experimental, sugiere que a partir de la magnitud
de transmitancia difusa, magnitud declarada con referencia al patrón nacional de reflectancia, transmitancia
y absorbancia espectral CNM-PNF-3, se establezca la correlación con un sustento de mayor exactitud,
repetibilidad y reproducibilidad de las mediciones.
Director de Tesis: Dra. Ma. Rosario González Mota, Contacto: [email protected]
Av. Lopez Mateos # 1801 Ote. Fracc. Bona Gens , Aguascalientes, Ags. C.P.
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Tels. 01 8449) 9105002 , Fax 01 (449) 9700423 www.ita.mx
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SUBSECRETARÍA DE EDUCACIÓN SUPERIOR
DIRECCIÓN GENERAL DE EDUCACIÓN SUPERIOR
TECNOLÓGICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES
MEDICIÓN EXPERIMENTAL DE LA CONSTANTE DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL, G
Resumen. De las cuatro fuerzas de interacción entre partículas que componen el universo, la gravitacional,
es por mucho la fuerza más débil de todas y por tanto muy difícil de medir. El proyecto consiste en realizar
la medición de la constante de gravitación universal G en laboratorio bajo condiciones controladas. El valor
de G se medirá de manera indirecta midiendo la fuerza de atracción gravitacional entre dos masas a una
distancia determinada utilizando para ello una balanza comparadora de masa de alta exactitud.
Director de Tesis: Dr. Juan José Soto Bernal, Contacto: [email protected]
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INGENIERÍA AMBIENTAL Y ENERGÍAS RENOVABLES
ESTUDIOS DE ADSORCIÓN PARA LA REMOCIÓN DE METALES PESADOS Y COLORANTES Y
EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DE PASTA DE CEMENTO EMPLEANDO LA YUCA
COMO PRECURSOR Y ADITIVO
Resumen: Los materiales sintetizados a partir de precursores naturales son buenos adsorbentes de
metales pesados y de colorantes por lo que en el presente trabajo se llevarán a cabo estudios de adsorción
en batch y en continuo para la remoción de sistemas monocomponentes de metales pesados y colorantes
en soluciones acuosas. La segunda etapa del proyecto comprende la evaluación de las propiedades
mecánicas de pasta de cemento tanto en estado fresco como en estado endurecido empleando la yuca
como aditivo con el objetivo de incrementar la calidad del material.
Director de Tesis: Dra. María del Rosario Moreno Virgen, Contacto: [email protected]
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TECNOLÓGICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES
OBTENCIÓN DE COMBUSTIBLE LÍQUIDO A PARTIR DEL HULE DE LLANTA USADA POR PIRÓLISIS
CATALÍTICA USANDO SÓLIDOS SUPER-ÁCIDOS Y FLUJOS DE N2/BUTANO
Resumen: Aunque las llantas usadas no generan ningún peligro inmediato, su eliminación de manera
inapropiada o su producción en grandes cantidades, puede contaminar gravemente al medio ambiente. Una
buena alternativa para el manejo de las llantas usadas es la recuperación de energía y material útil, debido
a que están compuestas de hule que es una mezcla de hidrocarburos, también pueden servir como materia
prima para otros procesos. En el presente trabajo se tiene como objetivo obtener combustible líquido a partir
de hule de llanta usada, por medio de pirolisis catalítica. La primera parte del proyecto se enfoca a la
pirólisis a través de un diseño de experimentos en donde se utilizara una pequeña cantidad de hule y se
colocan en un micro-reactor de acero inoxidable. Lo más importantes en este proyecto es la preparación,
caracterización y empleo de catalizadores sólidos llamados super-ácidos que contienen sitios activos =SO4.
Este proceso se realiza a temperaturas un poco por encima de 500 ºC en flujo de N2 y butano mezclado en
N2 a un tiempo de reacción entre 2 y 3 horas con el fin de obtener la fracción líquida de mayor calidad,
también se obtendrá un subproducto que es carbón como residuo sólido del proceso. Un proceso
subsecuente es la destilación de la fracción líquida para la separación de fracciones de hidrocarburos
(posibles productos similares a la gasolina y/o diesel). Al combustible líquido resultante se le realizará una
caracterización de cromatografía de gases para obtener concentración y cantidad de compuestos orgánicos
presentes. El subproducto (carbón resultante del proceso) se le aplica una caracterización de
espectroscopia infrarroja para identificar posibles enlaces de moléculas orgánicas remanentes.
Las
muestras de carbón activado más representativas se probara en un proceso de adsorción (método indirecto)
de metales (Fe y Hg) en soluciones acuosas; esto con el fin de seleccionar los carbones de buena calidad y
capaces de remover dicho contaminantes y al menos ser comparados con carbones vegetales ya
evaluados en procesos comerciales.
Director de tesis: Dr. Jorge Medina Valtierra, Contacto: [email protected]
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TECNOLÓGICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES
COMPARACIÓN DE LAS PROPIEDADES FISICOQUÍMICAS DE ADSORBENTES CARBONÁCEOS
OBTENIDOS CON TRATAMIENTOS TÉRMICOS CONVENCIONALES Y MEDIANTE EL USO DE
TECNOLOGÍA ASISTIDA POR MICROONDAS
Resumen: En la actualidad la tecnología de materiales de carbono contempla la preparación,
caracterización y aplicación de diferentes materiales como fibras de carbón, negro de carbón, carbón vítreo,
nanotubos de carbón y carbones activados. Particularmente, los carbones activados son los materiales más
utilizados en los procesos de tratamiento de agua potable y residual. No obstante, las propiedades
texturales y los grupos funcionales superficiales son los que determinan la eficacia de los carbones en la
eliminación de diferentes contaminantes del agua. En este sentido, es importante mencionar que los
procedimientos y las condiciones de síntesis son la clave para obtener carbones activados con
determinadas propiedades fisicoquímicas y a la fecha, los tratamientos térmicos de los precursores se
llevaban a cabo en hornos tubulares empleando altas temperaturas de carbonización e implicando un alto
costo energético. Por tal motivo, recientemente, se ha reportado el uso de hornos de microondas para
obtener carbones en segundos con gastos energéticos bajos. Tomando en cuenta lo anterior, la presente
investigación plantea como propósito principal preparar diferentes muestras de carbón empleando
tratamientos térmicos convencionales y hornos de microondas especializados. Las diferentes muestras de
carbón serán caracterizadas empleando análisis elemental e inmediato, espectroscopia FT-IR, difracción de
rayos X, titulación potenciométrica, análisis SEM/EDX eisotermas de adsorción de nitrógeno a 77 K.
Finalmente, las muestras obtenidas serán utilizadas en la remoción de diversos contaminantes del agua
como fluoruros, arsénico y colorantes textiles y alimenticios. El objetivo es preparar y caracterizar diferentes
muestras de carbón empleando hornos tubulares convencionales y cámaras de tecnología asistida por
microondas con la finalidad de determinar cuales son las principales diferencias texturales y de
funcionalidad química de los materiales obtenidos.
Director de Tesis: Dra. Virginia Hernández Montoya, Contacto: [email protected]
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TECNOLÓGICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES
INGENIERÍA DE LA COMPUTACIÓN
CLOUD-S: UNA NUEVA METODOLOGÍA PARA INTEGRAR SEGURIDAD EN LA “NUBE”.
Resumen: A partir de los modelos de computación dominantes en las Tecnologías de la Información (TI)
como lo son: El Modelo de Computadora central, y el Modelo Cliente-Servidor); a surgido un nuevo modelo
para la oferta de servicios de TI llamado “Cloud Computing”, el cual fue creado para responder al explosivo
aumento del número de dispositivos conectados a Internet y complementar la presencia cada vez mayor de
la tecnología en las actividades cotidianas de las personas. De acuerdo con IBM, el modelo de Cloud
Computing tiene por objetivo brindarle al usuario una experiencia excepcional en lo referente al acceso,
consumo, y suministro de servicios TI. Dicha virtud se fundamenta en un diseño centrado en el usuario y se
caracteriza por su escalabilidad elástica. Este efectivo modo de adquisición y suministro de servicios TI
permite un fácil acceso a los recursos (servicios) poniéndolos a la disposición de todos. En este sentido,
fomenta también una fácil publicación de servicios en la “Nube” por parte de un proveedor. Estos aspectos
generan un gran número de vulnerabilidades por lo que es necesario integrar estrategias de seguridad de
manera formal en el modelo sin afectar su elasticidad ni el fácil consumo o suministro de servicios TI. Una
manera de hacerlo consiste en generar un modelo metodológico que integre estrategias seguridad en el
modelo propio de Cloud Computing considerando actores, actividades, y requerimientos de cada etapa del
modelo establecido. La carencia de este tipo de estrategias representa una buena oportunidad de
investigación. El objetivo del proyecto es establecer una metodología que permita integrar seguridad en la
Nube manteniendo el fácil acceso a los servicios por parte del usuario, y la sencilla incorporación de nuevos
servicios y adaptación de los mismos de acuerdo a las necesidades de los usuarios (Elasticidad).
Director de tesis: Dr. Ricardo Mendoza González, Contacto: [email protected]
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TECNOLÓGICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES
MODELO DE PROCESO PARA EL DESARROLLO DE SISTEMAS DE SOFTWARE ORIENTADOS A
SERVICIOS: UN ENFOQUE ÁGIL SOPORTADO POR MDA
Resumen: Este trabajo de investigación tiene como objetivo la propuesta de un modelo de proceso de
desarrollo de sistemas de software que cumpla con lo siguiente: a) considere el desarrollo de sistemas de
software bajo el paradigma de orientación a servicios, desde las diferentes perspectivas del desarrollo de
software, desde el nivel de negocios, hasta el nivel de aplicación, e incluso las herramientas y tecnología
emergentes orientadas a servicios, b) que incluya las características de una metodología ágil de desarrollo,
mediante la identificación de dichas características y las distintas formas para su inclusión y c) se apoye en
la teoría de desarrollo de una arquitectura de sistemas de software, manejada por modelos (MDA).
Director de Tesis: Dra. Laura Cecilia Rodríguez Martínez, Contacto: [email protected]
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UN MODELO INDEPENDIENTE DE LA COMPUTACIÓN (CIM) PARA EL DESARROLLO DE SISTEMAS
DE SOFTWARE ORIENTADO A SERVICIOS: UN ENFOQUE DE SERVICIOS COMPUTACIONALES DE
NEGOCIO
Resumen: Este trabajo de investigación tendrá como producto final un modelo de artefactos entregables.
Este modelo se define como el producto de la fase de Requerimientos de un modelo de procesos de
desarrollo de software orientado a servicios y debe cumplir con lo siguiente: a) es un modelo independiente
de la computación, aunque con un enfoque mínimo de descomposición y análisis enfocado a facilitar el
desarrollo de la siguiente etapa (análisis) del modelo de proceso de desarrollo del sistema de software y b)
debe definirse bajo un enfoque para dar un buen nivel de soporte a los servicios de negocio que el sistema
de software orientado a servicios proporcionará.
Director de Tesis: Dra. Laura Cecilia Rodríguez Martínez, Contacto: [email protected]
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TECNOLÓGICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES
INGENIERÍA DE SISTEMAS DE PROCESO
DIAGNÓSTICO DE FALLAS ELÉCTRICAS DE ESTATOR EN EL MOTOR BRUSHLESS
Resumen: La búsqueda de métodos de diagnóstico de fallas en máquinas eléctricas ha sido de gran interés
en los últimos años y aunque hay muchos trabajos en la literatura del área, la detección de fallas
simultáneas aún no se ha reportado. Tampoco existe mucha información sobre la detección de fallas en
máquinas eléctricas en regímenes de velocidad variable. Una de las aplicaciones importantes del
diagnóstico de fallas en máquinas eléctricas es su contribución en el mantenimiento periódico de las
máquinas, es decir, en lugar de contar con un mantenimiento preventivo basado sólo en estadísticas de
eventos, es posible contar con un mantenimiento basado además, en el diagnóstico de fallas. De esta forma
se ve la necesidad de integrar un algoritmo de diagnóstico capaz de detectar diferentes tipos de fallas para
máquinas brushless a velocidad variable, en principio, con técnicas de diagnóstico de fallas basadas en el
modelo matemático. El objetivo general del proyecto es efectuar el diagnóstico de fallas eléctricas y
mecánicas en el Motor de Brushless en diferentes regímenes de par y velocidad variable. Los objetivos
particulares del proyecto son proponer un modelo dinámico de la máquina brushless bajo condiciones de
falla simultánea, proponer un esquema o grupo de ellos para el diagnóstico de fallas eléctricas de estator, la
construcción de un banco de pruebas experimentales para validación y la validación de los resultados
mediante trabajo experimental realizando la alteración de un grupo de motores de inducción para introducir
los diferentes efectos de falla.
Director de tesis: Dr. Francisco Javier Villalobos Piña. Contacto: [email protected]
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TECNOLÓGICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES
DESARROLLO DE MÉTODOS ESTOCÁSTICOS DE OPTIMIZACIÓN GLOBAL Y MULTIOBJETIVO
PARA LA MODELACIÓN Y DISEÑO DE PROCESOS EN INGENIÉRIA QUÍMICA Y APLICACIONES
AMBIENTALES
Resumen: Las estrategias de optimización global y multiobjetivo son fundamentales para el diseño y
modelación de procesos en diversos campos de ingeniería. En forma particular, los métodos evolutivos
estocásticos han demostrado ser herramientas numéricas con propiedades atractivas para la modelación y
simulación de procesos. Sin embargo, estos métodos aun presentan limitaciones de tipo numéricas en
términos de criterios de convergencia y robustez para la resolución de problemas multivariables y
multiobjetivo. Considerando en lo anterior, en este proyecto se desarrollarán nuevas estrategias de
optimización estocásticas de optimización y multiobjetivo empleando algoritmos evolutivos novedosos y
otras herramientas numéricas como redes neuronales. Las estrategias desarrolladas serán empleadas en
diferentes casos de estudio asociados al área de ingeniería química y aplicaciones ambientales.
Director de Tesis: Dr. Adrián Bonilla Petriciolet, Contacto: [email protected]
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DISEÑO E INTENSIFICACIÓN DE PROCESOS DE SEPARACIÓN EMPLEANDO OPTIMIZACIÓN
MULTIOBJETIVO
Resumen: El objetivo de este proyecto se la aplicación de estrategias de optimización multiobjetivo para el
diseño e intensificación de procesos de separación en ingeniería química. En forma particular, el estudio
comprende el modelación y diseño de esquemas de destilación reactiva y procesos de separación
empleando líquidos iónicos considerando múltiples objetivos relacionados al desempeño del proceso,
criterios ambientales y costos.
Director de Tesis: Dr. Adrián Bonilla Petriciolet
Contacto: [email protected]
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TECNOLÓGICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE AGUASCALIENTES
ALGORITMO PARA LA ESPECIFICACIÓN DE GEOMETRÍAS ESPACIALES EN LA OPTIMIZACIÓN DEL
PROTOTIPADO DE PIEZAS BIOMECÁNICAS PARA EL DISEÑO DE PRÓTESIS.
Resumen: La optimización de las prótesis se puede llevar a cabo mejorando sus características de
resistencia mecánica, identificando los puntos de concentración de esfuerzos, determinando espesores y
contornos óptimos de la pieza así como incorporando agujeros elípticos, para la fijación de la prótesis y
poder así modular la pieza para adaptarla a las variadas estructuras esqueléticas del cuerpo humano.
Las cargas soportadas por cada elemento de una prótesis varían en función de la zona donde se localice, la
complexión de la persona y del conjunto de actividades que desarrolla. Mediante la especificación de los
diversos procesos que implica la obtención de una prótesis se desarrollará el algoritmo que nos permita
usar diversos materiales y que ofrezca un comportamiento lo más cercano o similar a la parte del cuerpo
humano que se va a sustituir o reemplazar por una prótesis, por consiguiente, se pretende desarrollar un
algoritmo para la fabricación de piezas de prótesis mediante la reducción de peso y/o la optimización de
forma en función de parámetros referidos a la persona así como a las funciones a desempeñar.
Director de Tesis: Dr. Carlos Sánchez López, Contacto: [email protected], [email protected]
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