1. Trabajos finales de graduación de grado
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Item Análisis térmico de un receptor de radiación solar para un Sistema de Energía Solar Concentrada (CSP), aplicando dinámica de fluidos computacional(2020) Sánchez Sanabria, José Andrés; Bustamante Román, Mauricio JoséEste estudio comprende el diseño y análisis de un receptor de radiación solar concentrada para su integración en un sistema de digestión anaeróbica termofílica. Estudios previos demuestran un aumento de la eficiencia de biodigestores con el acople de colectores solares, formando sistemas híbridos de recursos de energía renovable. El objetivo de este estudio fue integrar, por medio de un ciclo termodinámico de Rankine, los receptores solares al biodigestor. La primera etapa de la investigación fue el diseño de los principales componentes de un receptor de radiación solar concentrada focal, a partir de un absorbedor disponible. Los elementos que se diseñaron fueron el sistema aislante, cámara de protección, vidrio térmico y concentrador parabólico secundario, considerando simplicidad en la geometría y materiales apropiados. La segunda etapa fue la evaluación dinámica y térmica del fluido en estado estable del receptor diseñado, por medio del uso de la herramienta de dinámica de fluidos computacional ANSYS Fluent. Se realizó la optimización del dominio discretizado, considerando como variable de análisis la temperatura de salida del fluido de trabajo. El análisis de sensibilidad indica que es posible utilizar mallados con menor cantidad de elementos, obteniendo resultados con variación menores del 2%. Se evaluaron cuatro casos distintos: I) 0,12 g/s de aire seco y flujo de calor de 30 000 W/m2, II) 0,60 g/s de aire seco y flujo de calor de 70 000 W/m2, III) 5 g/s de aceite sintético Dowtherm A y flujo de calor de 200 000 W/m2 y IV) 10 g/s de aceite sintético Dowtherm A y flujo de calor de 300 000 W/m2, todos con un coeficiente de transferencia de calor por convección natural constante de 10 W/m2 K. Con estas condiciones de frontera se evaluaron modelos de turbulencia, cumpliendo con cuatro parámetros de convergencia, y las limitaciones de materiales desde el punto...Item Caracterización de un proceso de unión térmica de polímeros en una empresa de dispositivos médicos(2019) Alfaro Quirós, Andrés Alonso; Briceño Mena, Luis AlejandroSe realizó una intervención al proceso de unión térmica entre un catéter de drenaje de diferentes materiales y una punta soluble. Se buscó una mejora en proceso debido a que la tecnología actual fue considerada poco confiable y los resultados de la prueba de tensión que se realiza durante el proceso no fueron de acorde a los requerimientos de los productos. Para sustituir el equipo actual se propuso utilizar la tecnología Vante, la cual permite tener un control de las variables de proceso como temperatura, presión y tiempo. Se ejecutó un proceso de caracterización con el que se encontraron los valores mínimos, máximos y nominales de cada variable de proceso. Este proceso se repitió para todas las combinaciones de material y diámetro externo del catéter que se procesan en la operación de unión térmica. Para el caso específico de esta investigación se centró en los materiales Flexima 12 Fr y White Percuflex 12 Fr debido a que históricamente presentan menores rendimientos en proceso, así como en valores de la prueba de tensión. La caracterización de proceso arrancó con un diseño de experimentos de cribado que permitió determinar cuáles de las variables son críticas para el proceso de unión térmica para cada uno de los materiales. Preliminarmente se evaluaron 8 variables de las cuales 5 fueron estudiadas dentro del Cribado. Con ayuda de la herramienta de software Design Expert se preparó un diseño factorial para cada material con cinco variables, dos niveles con seis puntos centrales. A partir de los datos experimentales se realizó un análisis estadístico y se determinaron 4 variables críticas por cada material: Para Flexima 12 Fr fueron temperatura, tiempo de calentamiento, tiempo de enfriamiento y presión, mientras que para White Percuflex 12 Fr fueron temperatura, tiempo de calentamiento, presión y retraso de ingreso. A partir de las variables críticas determinadas en el proceso de cribado se procedió...Item Pre factibilidad técnica del uso de gases exhaustos del enfriador de clinquer para el secado de material en el molino de petcoque y el aprovechamiento de los gases residuales del horno para el secado de la molienda de puzolana en una planta productora de cemento(2021) Brenes Jiménez, Génesis; Ulate Brenes, Adolfo MauricioItem Obtención y caracterización de microcápsulas de liberación controlada por el método de emulsificación y evaporación del disolvente, para un fármaco hidrosoluble: metformina clorhidrato(2017) Hernández Monge, Edgar Antonio; Wattson Gómez, RodolfoSe prepararon microcápsulas de metformina clorhidrato por el método de emulsificación y evaporación del disolvente, para obtener un producto de liberación prolongada. Para el proceso de microencapsulación se realizó un diseño experimental 33, considerando 1) la velocidad de agitación del medio, 2) la proporción polímero/fármaco y 3) la proporción de los polímeros de recubrimiento (etilcelulosa e hidroxipropilmetilcelulosa). A las microcápsulas obtenidas se les realizó una Análisis Térmico Simultáneo, así como pruebas para determinar el tamaño de partícula, la eficiencia de encapsulación, los perfiles de disolución y la reología. Los perfiles de disolución obtenidos se compararon con el producto comercial de referencia Diamenil®. Los resultados mostraron una posible transformación del fármaco de una forma amorfa a una forma cristalina, luego del proceso de microencapsulación. Se obtuvo que una velocidad de agitación de 600 rpm con una proporción de 3/1 de polímero/fármaco, favorece la formación de microcápsulas con tamaño de partícula grande. Además, se observó que concentraciones altas de hidroxipropilmetilcelulosa en la formulación favorecen la libración temprana de la metformina HCl. Mientras que proporciones altas de polímero con una concentración de etilcelulosa del 15 % favorecen la ralentización de su liberación. Se concluye que la metodología empleada en la elaboración de las microcápsulas es efectiva y permite obtener microcápsulas de liberación prolongada, con perfiles de disolución aptos, que en comparación con el producto de referencia, abre la posibilidad de seguir perfeccionando la formulación final de una forma farmacéutica sólida.