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COMSOL Multiphysics® como herramienta de modelización y simulación de secaderos en la industria agroalimentaria

Jan 21, 2025 | 14:31 pm

Introducción/Objetivos La optimización del proceso de secado solar es crucial para preservar alimentos como el tomate, con un alto contenido de agua. El artículo titulado “Experimental and numerical study of tomatoes drying kinetics using solar dryer equipped with PVT air collector” [1] empleó COMSOL Multiphysics® para desarrollar una simulación numérica tridimensional (3D) que describe las características de transferencia de calor y masa durante el secado de rodajas de tomate en un secador solar equipado con un colector fotovoltaico-térmico (PVT). Los objetivos incluyen evaluar el impacto de parámetros clave (temperatura, velocidad del aire y grosor de las rodajas) en la eliminación de humedad y validar los resultados numéricos con datos experimentales. Modelización/Simulación El modelo numérico axisimétrico desarrollado en COMSOL Multiphysics® para las rodajas de tomate (Figura 1) acopla las físicas de transferencia de calor en sólidos y transporte de especies diluidas en medios porosos. Para representar la geometría de las rodajas de tomate, se utilizó un cilindro axisimétrico de 35 mm de radio y 22 mm de grosor. Las ecuaciones principales se basan en la segunda ley de Fick para el transporte de agua y en la conducción de calor dentro de la rodaja. Entre las simplificaciones asumidas destacan: Propiedades homogéneas[…]

Optimice la gestión de inventario con análisis predictivos para evitar desabastecimientos

Jan 21, 2025 | 09:31 am

Por Oliver Franz. Los desabastecimientos (cuando los niveles de inventario son insuficientes para satisfacer la demanda de los clientes) pueden provocar pérdidas de ventas, una menor confianza de los clientes y un estrés innecesario en la cadena de suministro. Afortunadamente, Minitab Statistical Software y la Analítica Predictiva proporcionan las herramientas necesarias para identificar de manera proactiva los factores que contribuyen a los desabastecimientos y optimizar el inventario. En esta publicación, demostraremos cómo utilizar el software estadístico Minitab para analizar un conjunto de datos e identificar los impulsores clave de los desabastecimientos. Paso 1: Analizar las tendencias históricas Para pronosticar la demanda y evitar la falta de existencias, comience por analizar los datos históricos. Estos datos brindan información sobre los patrones de ventas anteriores, las preferencias de los clientes y el impacto de factores externos como promociones, días festivos o condiciones económicas. Al revisar las tendencias a lo largo del tiempo, puede identificar la estacionalidad, los picos de ventas y los períodos de baja demanda. Estos patrones son cruciales para establecer una línea base de la demanda esperada. Por ejemplo, si observa un aumento constante de las ventas durante determinados meses o en respuesta a campañas de marketing específicas, puede utilizar[…]

Desarrollo de modelos de baterías en tiempo real para pruebas HIL de sistemas de gestión de baterías (BMS)

Jan 20, 2025 | 09:39 am

La explosión del uso de dispositivos electrónicos, vehículos eléctricos y servicios públicos descentralizados (por ejemplo, redes inteligentes) ha impulsado la demanda de baterías recargables, creando un mercado próspero y en crecimiento. Las proyecciones actuales indican que el mercado mundial de baterías recargables tendrá un crecimiento de alrededor del 9% anual. Esto ha llevado a muchas de las principales empresas de electrónica a entrar en el mercado, con ofertas dirigidas a una gama de aplicaciones: desde baterías pequeñas y ligeras para dispositivos portátiles hasta baterías del tamaño de contenedores de envío para servicios públicos. También ha llevado a un aumento significativo de la inversión en investigación en tecnologías de baterías para abordar muchos de los desafíos técnicos que enfrenta esta industria, que van desde el aumento de la energía específica (la cantidad de carga que una celda puede contener por kg de peso) hasta la estabilidad térmica, la extensión de la vida útil de la batería y la eliminación final de los materiales usados al final de la vida útil de una batería. Bájese el documento, donde nos centramos en un área de desarrollo en el contexto de un proyecto llevado a cabo recientemente por Maplesoft y su socio, ControlWorks Inc,[…]

Uso de COMSOL Multiphysics® para el análisis de membranas cerámicas en la purificación de agua de lluvia

Jan 16, 2025 | 14:48 pm

Introducción/Objetivos El creciente desafío global de la escasez de agua potable requiere soluciones innovadoras y sostenibles. La recolección y tratamiento del agua de lluvia representan una opción prometedora, especialmente en regiones con recursos limitados. En un artículo recientemente publicado en la revista Journal of Environmental Management (Elsevier) por los autores Yang y colaboradores se investigan, utilizando COMSOL Multiphysics® las membranas cerámicas impulsadas por gravedad (GDCM) como un método eficiente para purificar agua de lluvia debido a su bajo consumo energético y capacidad de exclusión de partículas. Sin embargo, la formación de biopelículas en la superficie de estas membranas afecta negativamente su eficiencia y longevidad. Este estudio tiene como objetivo analizar el impacto de las biopelículas en las propiedades de flujo de las GDCM, utilizando una combinación de visualización por Micro-CT y simulaciones en COMSOL Multiphysics®. Modelización/Simulación Para analizar el comportamiento de las GDCM, se integraron datos experimentales, obtenidos a partir del sistema experimental que se muestra en la Figura 1, y simulaciones numéricas. Las estructuras de los poros de las membranas antes y después del crecimiento de las biopelículas se reconstruyeron en 3D mediante técnicas de Micro-CT. Los datos obtenidos se procesaron en el software AVIZO para generar redes tetraédricas[…]

Optimización de procesos gubernamentales con soluciones Six Sigma – Parte 2

Jan 14, 2025 | 10:37 am

Por Shawn Shapiro. En la primera parte, analizamos cómo la eficiencia es crucial para las operaciones gubernamentales, ya que garantiza que los recursos se utilicen de manera inteligente y que los servicios se presten de manera confiable. Las agencias gubernamentales enfrentan desafíos únicos que requieren soluciones innovadoras para mantener altos estándares de desempeño. Las metodologías Six Sigma brindan un marco basado en datos para abordar las ineficiencias y mejorar la calidad , y las soluciones de Minitab son clave para implementar estas estrategias. En este artículo, exploramos ejemplos del mundo real de cómo Six Sigma puede abordar desafíos operativos específicos que enfrentan las agencias gubernamentales, ayudándolas a brindar mejores servicios al público. APLICACIONES REALES DE SIX SIGMA EN AGENCIAS GUBERNAMENTALES Ejemplo 1: Mejora de la calidad de las huellas dactilares en las solicitudes de visas de trabajo El desafío: surgen obstáculos durante el proceso de solicitud de visa de trabajo cuando las huellas dactilares, cruciales para la verificación de identidad, enfrentan controles de calidad para garantizar su precisión. Factores como la mala calidad de la impresión, las condiciones ambientales y los factores físicos pueden hacer que las impresiones no se puedan usar, lo que obliga a los solicitantes a volver[…]

Maple, fundamental en ciencias de la vida

Jan 13, 2025 | 10:28 am

Maplesoft proporciona el entorno matemático esencial para la investigación científica. Desde el modelado de reacciones químicas simples hasta el modelado PK/PD, la simulación de sistemas biológicos, el modelado biomecánico, el diseño de ensayos de fármacos sólidos, la optimización de parámetros, el análisis de datos y más, los productos de Maplesoft son herramientas invaluables para los científicos que trabajan en biología, química, bioquímica, bioingeniería, farmacología, química computacional y otras ciencias de la vida. Herramientas avanzadas de modelado matemático y estadístico Potentes solucionadores simbólicos y numéricos Lenguaje de programación con reconocimiento matemático para la creación rápida de prototipos y desarrollo de soluciones Herramientas de desarrollo de aplicaciones interactivas y generación de código para la implementación de soluciones Entorno de documentación técnica completo que combina cálculos en vivo y exploraciones interactivas con explicaciones, imágenes y más

Optimización de carteras: una mirada más cercana al resolvedor SOCP acelerado

Jan 9, 2025 | 14:57 pm

En el ámbito de la gestión de carteras, la eficiencia es clave. La reciente actualización en Mark 29.3 de la Biblioteca nAG Optimization Modelling Suite incluye una mejora en el resolvedor de programación cónica de segundo orden (SOCP). Profundicemos en los aspectos prácticos de la mejora y su impacto en la optimización de los modelos de cartera. La aplicación del SOCP en la optimización de carteras La programación cónica de segundo orden (SOCP) extiende la programación lineal tradicional y es uno de los principales métodos para resolver problemas de programación cuadrática con restricciones cuadráticas convexas (QCQP), lo que demuestra ser una herramienta vital en finanzas cuantitativas. Su aplicación en la optimización de carteras es particularmente notable debido a su flexibilidad para manejar un conjunto diverso de restricciones. Puede maximizar el índice de Sharpe, administrar el error de seguimiento, cumplir con las restricciones de apalancamiento o abordar los costos de impacto en el mercado. Rendimiento mejorado del resolvedor SOCP de nAG La última actualización del solucionador SOCP aporta un aumento sustancial del rendimiento. En comparaciones directas con el solucionador predeterminado en CVXPY en los modelos clásicos de Markowitz, el resolvedor nAG SOCP ofrece mejoras de velocidad significativas y, al mismo tiempo,[…]

COMSOL Multiphysics® para investigar fracturas causadas por difusión de hidrógeno

Jan 9, 2025 | 08:51 am

$COMSOL Multiphysics® para investigar fracturas causadas por difusión de hidrógeno$ Introducción/Objetivos COMSOL Multiphysics® [2] ofrece un gran potencial para la modelización y simulación de sistemas basados en hidrógeno. Un excelente ejemplo es el estudio titulado “Investigation into hydrogen induced fracture of cable bolts under deep stress corrosion coupling conditions” [1] y publicado en la revista Tunnelling and Underground Space Technology de la Editorial Elsevier. En este trabajo se utiliza COMSOL Multiphysics® para modelizar la difusión de hidrógeno e investigar la fractura inducida en materiales sometidos a condiciones de estrés y corrosión. Modelización/Simulación Los autores implementaron en COMSOL Multiphysics® ecuaciones de transporte y mecánica de sólidos para modelizar las deformaciones relacionadas con la expansión del hidrógeno en la red cristalina del acero. El modelo se desarrolló de forma consistente con los resultados experimentales obtenidos empleando muestras de cable como las que se muestra en la Figura 1. Figura 1. Muestras de cable: (a) vista estereoscópica, (b) vista en sección (alambre central R1 = 2.95 mm, alambre helicoidal R2 = 1.6 mm, alambre helicoidal R3 = 2.95 mm). Resultados/Conclusiones La Figura 2 muestra la distribución de la concentración de hidrógeno difundido en las muestras con y sin esfuerzo después de 3 horas. Los resultados de la simulación revelaron que el flujo de[…]

Estudio de caso de usuario: Desarrollo de habilidades de modelado matemático de estudiantes de estudios ambientales con Maple Flow

Jan 7, 2025 | 15:13 pm

Los programas de estudios ambientales atraen a una amplia gama de estudiantes, desde aquellos que se centran en las ciencias y utilizan las matemáticas todos los días hasta aquellos con antecedentes en humanidades que pueden haber hecho muy poco matemáticas en los últimos años. Esta disparidad puede causar serios desafíos para los estudiantes y sus instructores. Para abordar este problema, el Dr. Robert Alexander, profesor del departamento de Estudios Ambientales en Kenyon College y codirector del departamento de Estudios Ambientales, enseña un curso de segundo año en Análisis Ambiental Aplicado. El objetivo de este curso es brindarles a los estudiantes con antecedentes matemáticos más débiles o menos recientes la preparación que necesitan para manejar sus cursos de años superiores, al mismo tiempo que les brinda a todos los estudiantes práctica en la resolución de problemas del mundo real utilizando modelos cuantitativos. Alexander considera que Maple Flow es una herramienta de cálculo ideal para este curso. Él quiere que sus alumnos comprendan que, cuando trabajan en un problema cuantitativo, deben pensar en algo más que en el cálculo en bruto. Deben tener en cuenta las unidades, validar el resultado para asegurarse de que tenga sentido y documentarlo todo. También quiere que[…]

Las 3 mejores herramientas de análisis de causa raíz para aumentar la satisfacción del cliente

Jan 7, 2025 | 10:24 am

Por Stacey McDaniel. Todo el mundo hace un seguimiento de las métricas. Si una métrica es lo suficientemente importante como para medirla, es importante encontrar formas de mejorarla. ¿Qué sucede si no se obtiene el NPS (Net Promoter Score) que se busca? La próxima vez, considere el análisis de causa raíz (RCA), una metodología que le ayuda a comprender las razones y los impulsores de nuestras métricas clave y cómo mejorarlas. Se trata de encontrar, comprender y solucionar los problemas recurrentes que hacen que sus clientes se sientan insatisfechos. Cuando se pueda abordar la situación de manera proactiva antes de que se vuelva problemática, eso cambia las reglas del juego. Elementos del software de análisis de causa raíz La realización de un análisis de causa raíz implica diferentes métodos y herramientas, pero en general sigue un proceso similar. Para comenzar, se debe definir el problema y su impacto en el servicio al cliente. Luego, deben recopilarse datos y evidencias relacionados con el problema, como comentarios de los clientes, métricas, registros, etc. Una vez que se tenga los datos, puede utilizarse el análisis de datos para investigar las posibles causas y sus relaciones. Para garantizar la precisión, verifique las causas fundamentales[…]

¿Por qué es importante la nube en la investigación y el desarrollo científicos?

Jan 3, 2025 | 10:00 am

El paso a la nube puede parecer un tema oscuro y casi irrelevante para la mayoría de las personas en investigación y desarrollo científico. Sin embargo, vale la pena considerar varias áreas clave de impacto antes de elegir las soluciones adecuadas para su organización científica. Durante la mayor parte de la historia, la informática involucró grandes máquinas alojadas en centros de datos dedicados en el sitio. Antes de Internet, no existía el concepto de redes externas, y el acceso al software se realizaba exclusivamente desde terminales internos y PC.El software en sí se compraba como un gasto capitalizado, con tarifas y soporte basados en usuarios, procesadores o transacciones, o una mezcla embriagadora de los tres. Las actualizaciones y las nuevas versiones, a menudo con dos o tres años de diferencia, suelen implicar una importante carga de trabajo de administración para implementar, configurar y mantener. A medida que crecía la carga de trabajo, las organizaciones invirtieron en más capacidad de procesamiento y almacenamiento para permitir un mayor rendimiento. Entre el coste, la complejidad y el esfuerzo, el control interno del software y los sistemas ofrecía una ventaja significativa: los usuarios podían personalizar en gran medida sus soluciones para proporcionar soluciones altamente[…]

Nuevo Módulo en COMSOL Multiphysics® 6.3: Descargas Eléctricas

Jan 2, 2025 | 09:26 am

Introducción Una de las grandes novedades de la última actualización de COMSOL Multiphysics® 6.3 es el Módulo de Descargas Eléctricas [1], una herramienta avanzada diseñada para modelización y analizar fenómenos relacionados con arcos eléctricos, plasmas, descargas de corona y otros procesos complejos en aplicaciones industriales y científicas. ¿Qué se puede modelizar con este nuevo módulo de descargas eléctricas? El nuevo Módulo de Descargas Eléctricas permite modelizar los siguientes fenómenos físicos [2]: Descargas eléctricas filamentarias en gases o líquidos dieléctricos, considerando el efecto de ionización. Descargas de corona positivas con efecto luminoso, por ejemplo, en configuraciones de electrodos cilíndricos concéntricos. Pulsos de Trichel producidos por descargas de corona negativas. Descargas en barreras dieléctricas, en la interfase de un gas y un sólido dieléctrico. Descargas electrostáticas (electrostatic discharges, ESD) que se producen, por ejemplo, en el contacto de la piel de una persona con un metal. Sólidos dieléctricos, con modelo de transporte de carga bipolar. Arcos eléctricos, en continua o arco transitorio mediante un enfoque magneto-hidrodinámico. Voltaje inducido por rayos, para estudiar el impacto en líneas de transmisión, aviones o parques eólicos. La Figura 1 resume de forma gráfica los distintos fenómenos físicos que se pueden modelizar y simular con el módulo[…]

Cómo las agencias gubernamentales utilizan Six Sigma para aumentar la eficiencia y ofrecer mejores servicios

Dec 31, 2024 | 10:56 am

Por Shawn Shapiro. Las agencias gubernamentales enfrentan una enorme presión para mejorar las operaciones, reducir los costos y garantizar la prestación de servicios de alta calidad a los ciudadanos. Las metodologías Six Sigma, combinadas con las potentes herramientas de Minitab, permiten a las organizaciones gubernamentales enfrentar estos desafíos con confianza. Al optimizar los procesos, reducir el desperdicio y mejorar la toma de decisiones, los equipos gubernamentales pueden brindar servicios que realmente generen un impacto. Cómo Six Sigma mejora las operaciones gubernamentales 1. Mejorar la calidad de los servicios públicos Mantener altos estándares en áreas como la atención médica, la seguridad social y la seguridad pública es esencial para las agencias gubernamentales. Las herramientas principales de Six Sigma, como el control estadístico de procesos (CEP) y el diseño de experimentos (DOE), tienen como objetivo mejorar la calidad mediante la reducción de la variabilidad y los defectos. Estas herramientas, disponibles en Minitab, ayudan a optimizar los procesos para garantizar la coherencia y la excelencia. Ejemplo: en el ámbito de la atención médica, agencias como Asuntos de Veteranos han utilizado soluciones de Minitab para realizar un seguimiento de las métricas de atención al paciente, reduciendo los tiempos de espera para las citas en[…]

Se publica la guía de la EPA de EE.UU. sobre modelos de calidad del aire

Dec 31, 2024 | 09:59 am

En informaciones pasadas ya comentamos que el Administrador de la EPA de EE.UU. firmó la norma final que actualiza el Apéndice W de la Parte 51 del Título 40 del CFR: la Guía sobre modelos de calidad del aire. Esta norma final revisó la formulación científica del sistema de modelado AERMOD. La norma final se publicó en el Registro Federal (89 FR 95034) el 29 de noviembre de 2024. El texto completo de la versión publicada está disponible en línea y en formato PDF. Con esta publicación, la fecha de entrada en vigor de la norma es el 28 de enero de 2025. También hay un período de transición de 1 año hasta el 29 de noviembre de 2025, durante el cual los protocolos de modelado basados en la versión de 2017 de la Guía pueden ser aprobados a discreción de la autoridad de revisión correspondiente. Los detalles técnicos completos sobre la Norma Final del Apéndice W de 2024 están disponibles en la página web de la EPA de EE.UU. en https://www.epa.gov/scram/2024-appendix-w-final-rule. Recomendamos a los modeladores que revisen la información para comprender completamente las opciones y capacidades técnicas de AERMOD.

Revvity Signals Software

Dec 26, 2024 | 10:59 am

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