Hector Vergara | Instituto Tecnológico de Morelia (original) (raw)
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Papers by Hector Vergara
La velocimetría de imágenes por partículas, conocida como PIV (Particle Image Velocimetry), es un... more La velocimetría de imágenes por partículas, conocida como PIV (Particle Image Velocimetry), es una técnica óptica de medición y visualización de flujo de fluidos utilizada en campos tales como la educación, la investigación e incluso a nivel industrial. Esta técnica permite determinar de manera instantánea el campo de velocidades, así como las líneas de corriente y diferentes propiedades en flujos laminares y turbulentos. La técnica consiste en sembrar pequeñas partículas trazadoras con propiedades físicas similares a las del fluido (principalmente la densidad), esto con el fin de que sigan fielmente la dinámica del fluido. Las partículas trazadoras son iluminadas por un plano láser en la sección de interés y son capturadas por una serie de imágenes tomadas con cámara de alta velocidad. Como es conocido, el intervalo de tiempo entre cada par de imágenes y el espacio recorrido por la partícula se puede correlacionar estadísticamente para estimar dirección y mangnitud de los componentes de velocidad del fluido estudiado. En este trabajo se propone el diseño y construcción de un sistema PIV ad hoc con fines educativos y de investigacion, principalmente para la medición de flujos con números de Reynolds bajos (flujos laminares). El sistema esta diseñado a partir de dispositivos básicos de bajo costo como un apuntador láser y un espejo cilindrico, del plano láser, una cámara de alta velocidad y software de licencia libre para el procesamiento y análisis de imágenes.
Resumen La extracción de calor en procesos industriales de temple ocurre mediante dos mecanismos:... more Resumen La extracción de calor en procesos industriales de temple ocurre mediante dos mecanismos: convección forzada acompañada de ebullición (en presencia de una película de vapor o de burbujas discretas), seguida de convección forzada pura. Para efectos de diseño es importante caracterizar a la evolución del frente de mojado, que es la frontera entre la zona de película de vapor y el área cubierta con burbujas durante el enfriamiento con ebullición. En este trabajo, se templaron probetas cilíndricas de punta cónica (fabricadas con acero inoxidable austenítico) en agua a 60 °C fluyendo a velocidades de 0.2, 0.4 y 0.6 m/s. La evolución del frente de mojado se caracterizó utilizando: 1) mediciones de la respuesta térmica en posiciones cercanas a la superficie de la probeta y 2) videos tomados durante los experimentos. La velocidad del frente de mojado se obtuvo analizando imágenes de los videos; este parámetro aumentó de 4.4 a 5.7 mm/s al aumentar la velocidad del agua de 0.2 a 0.6 m/s. Al aumentar la velocidad del agua se observó una disminución del tamaño de las burbujas, del espaciamiento entre ellas y de la longitud de la zona fría que precede al frente de mojado. Las respuestas térmicas medidas se utilizaron para estimar a la densidad de flujo de calor en la superficie como función del tiempo. De estas curvas se determinó una correlación lineal entre el máximo flux de calor y la velocidad del agua Abstract Heat extraction during industrial quenching operations occurs in the presence of two mechanisms: boiling forced convection (in the presence of either a vapor blanket or discrete bubbles), followed by pure forced convection. For designing purposes it is important to characterize the wetting front kinematics, i.e., the loci between stable film blanket and bubbling. In this work, austenitic stainless steel conical-end cylindrical probes were quenched in water at 60 °C flowing at 0.2, 0.4 and 0.6 m/s. The wetting front kinematics was characterized by: 1) measuring the thermal response inside the probe near the probe surface and 2) video-recording the events at the probe surface. The wetting front velocity was obtained analyzing images from the video-recordings; it increased from 4.4 to 5.7 mm/s as the water velocity was increased from 0.2 to 0.6 m/s. As the water velocity increased the bubble size, bubble density and the length of the cold area ahead of the wetting front diminished. The measured thermal responses were used to estimate the surface heat flux as a function of time. From these curves, a linear correlation between maximum surface heat flux and water velocity was obtained. INTRODUCCIÓN El tratamiento térmico de temple se utiliza ampliamente en la industria metal-mecánica; se basa en la modificación de la microestructura como respuesta a un enfriamiento súbito desde la temperatura de
67th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics - Gallery of Fluid Motion, 2014
67th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics - Gallery of Fluid Motion, 2014
2010 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, 2010
This paper proposes the cascading of Symmetrical Hybrid Multilevel Inverters based on the three-l... more This paper proposes the cascading of Symmetrical Hybrid Multilevel Inverters based on the three-levels cell (TC). The inverter operates with dc power sources of equal value and two distinct switching frequencies. The presented inverter presents high modularity as an advantage, which makes it very reliable since it can be designed with redundancy in the number of cascaded modules. The modulation
ISBN 978-607-95309-9-0 Página | 707 Derechos Reservados © 2013, SOMIM
La velocimetría de imágenes por partículas, conocida como PIV (Particle Image Velocimetry), es un... more La velocimetría de imágenes por partículas, conocida como PIV (Particle Image Velocimetry), es una técnica óptica de medición y visualización de flujo de fluidos utilizada en campos tales como la educación, la investigación e incluso a nivel industrial. Esta técnica permite determinar de manera instantánea el campo de velocidades, así como las líneas de corriente y diferentes propiedades en flujos laminares y turbulentos. La técnica consiste en sembrar pequeñas partículas trazadoras con propiedades físicas similares a las del fluido (principalmente la densidad), esto con el fin de que sigan fielmente la dinámica del fluido. Las partículas trazadoras son iluminadas por un plano láser en la sección de interés y son capturadas por una serie de imágenes tomadas con cámara de alta velocidad. Como es conocido, el intervalo de tiempo entre cada par de imágenes y el espacio recorrido por la partícula se puede correlacionar estadísticamente para estimar dirección y mangnitud de los componentes de velocidad del fluido estudiado. En este trabajo se propone el diseño y construcción de un sistema PIV ad hoc con fines educativos y de investigacion, principalmente para la medición de flujos con números de Reynolds bajos (flujos laminares). El sistema esta diseñado a partir de dispositivos básicos de bajo costo como un apuntador láser y un espejo cilindrico, del plano láser, una cámara de alta velocidad y software de licencia libre para el procesamiento y análisis de imágenes.
Resumen La extracción de calor en procesos industriales de temple ocurre mediante dos mecanismos:... more Resumen La extracción de calor en procesos industriales de temple ocurre mediante dos mecanismos: convección forzada acompañada de ebullición (en presencia de una película de vapor o de burbujas discretas), seguida de convección forzada pura. Para efectos de diseño es importante caracterizar a la evolución del frente de mojado, que es la frontera entre la zona de película de vapor y el área cubierta con burbujas durante el enfriamiento con ebullición. En este trabajo, se templaron probetas cilíndricas de punta cónica (fabricadas con acero inoxidable austenítico) en agua a 60 °C fluyendo a velocidades de 0.2, 0.4 y 0.6 m/s. La evolución del frente de mojado se caracterizó utilizando: 1) mediciones de la respuesta térmica en posiciones cercanas a la superficie de la probeta y 2) videos tomados durante los experimentos. La velocidad del frente de mojado se obtuvo analizando imágenes de los videos; este parámetro aumentó de 4.4 a 5.7 mm/s al aumentar la velocidad del agua de 0.2 a 0.6 m/s. Al aumentar la velocidad del agua se observó una disminución del tamaño de las burbujas, del espaciamiento entre ellas y de la longitud de la zona fría que precede al frente de mojado. Las respuestas térmicas medidas se utilizaron para estimar a la densidad de flujo de calor en la superficie como función del tiempo. De estas curvas se determinó una correlación lineal entre el máximo flux de calor y la velocidad del agua Abstract Heat extraction during industrial quenching operations occurs in the presence of two mechanisms: boiling forced convection (in the presence of either a vapor blanket or discrete bubbles), followed by pure forced convection. For designing purposes it is important to characterize the wetting front kinematics, i.e., the loci between stable film blanket and bubbling. In this work, austenitic stainless steel conical-end cylindrical probes were quenched in water at 60 °C flowing at 0.2, 0.4 and 0.6 m/s. The wetting front kinematics was characterized by: 1) measuring the thermal response inside the probe near the probe surface and 2) video-recording the events at the probe surface. The wetting front velocity was obtained analyzing images from the video-recordings; it increased from 4.4 to 5.7 mm/s as the water velocity was increased from 0.2 to 0.6 m/s. As the water velocity increased the bubble size, bubble density and the length of the cold area ahead of the wetting front diminished. The measured thermal responses were used to estimate the surface heat flux as a function of time. From these curves, a linear correlation between maximum surface heat flux and water velocity was obtained. INTRODUCCIÓN El tratamiento térmico de temple se utiliza ampliamente en la industria metal-mecánica; se basa en la modificación de la microestructura como respuesta a un enfriamiento súbito desde la temperatura de
67th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics - Gallery of Fluid Motion, 2014
67th Annual Meeting of the APS Division of Fluid Dynamics - Gallery of Fluid Motion, 2014
2010 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition, 2010
This paper proposes the cascading of Symmetrical Hybrid Multilevel Inverters based on the three-l... more This paper proposes the cascading of Symmetrical Hybrid Multilevel Inverters based on the three-levels cell (TC). The inverter operates with dc power sources of equal value and two distinct switching frequencies. The presented inverter presents high modularity as an advantage, which makes it very reliable since it can be designed with redundancy in the number of cascaded modules. The modulation
ISBN 978-607-95309-9-0 Página | 707 Derechos Reservados © 2013, SOMIM