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      Grupo de investigación Uniandes departamento de Ingenieria Mecanica, integridad estructural
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  • Conversión de Energía es un grupo que busca generar conocimiento, investigación y desarrollo alrededor de la energía. Se estudian métodos de generación de energía, incluidos la energía eólica, solar, biomasa, hidráulica, térmica y la micro generación. Entre los diferentes intereses se incluyen el diseño inteligente de edificaciones residenciales y comerciales, el uso racional de la energía y el estudio general de los sistemas térmicos, diseño de generadores, hidráulica de potencia y sistemas híbridos, así como el Proyecto Uniandino Aeroespacial.

     

Alvaro Pinilla
Álvaro Enrique Pinilla Sepulveda

Profesor Titular

Director de grupo. Ph.D. de University of Reading, Reino Unido. Sus principales intereses de investigación son la energía eólica, energía solar, otras fuentes renovables de energía y bombeo de agua. Paralelamente realiza investigaciones experimentales en aerodinámica.

Andres Leonardo González Mancera
Andres Leonardo González Mancera

Profesor Asociado y Director del Grupo

Ph.D. de la University of Maryland, Estados Unidos. Sus líneas de investigación son el modelamiento de sistemas de generación para la optimización, y análisis de la viabilidad técnica y económica de sistemas de conversión de energía. En particular, estudia sistemas solares fotovoltaicos y térmicos, y sistemas de acumulación de energía y transmisión de potencia hidráulica.

Fabio Arturo Rojas Mora
Fabio Arturo Rojas Mora

Profesor Asociado

Eng.D. de la Universidade Federal Santa Catarina, Brasil. Sus principal línea de investigación es la gestión de estudios aeroespaciales.

Fabio Arturo Rojas Mora
Gerardo Gordillo Ariza

Profesor Asociado - Jubilado

Ph.D. de Texas A&M University, Estados Unidos. Sus principales intereses de investigación son la conversión de energía, gasificación de biomasa, combustión de combustibles sólidos (renovables y no renovables) y biocombustibles.

Rafael Guillermo Beltran Pulido
Rafael Guillermo Beltrán Pulido

Profesor Titular- Jubilado

M.Sc. de la University de Delawere, Estados Unidos. Sus principales líneas de interés e investigación son la refrigeración y el aire acondicionado.

Rafael Guillero Beltran Pulido
Jaime Loboguerrero Uscategui

Profesor Titular- Jubilado

Ph.D. de University of Southamptom, Inglaterra. Sus principales líneas de interés.

SNelson Andres Salazar Peña
Nelsón Andres Salazar Peña

Estudiante de Doctorado

Egresado del programa de pregrado y maestría en Ingeniería Mecánica de la Universidad de los Andes. Durante su maestría desarrolló modelos de sistemas solares fotovoltaicos y algoritmos inteligentes para la estimación de los parámetros de operación del sistema y detección de fallas. Actualmente desarrolla el proyecto Modelado del Sistema Energético Colombiano mediante Algoritmos Computacionales y de Optimización.

Juan Sebastian Mariño Espinosa
Juan Sebastián Mariño Espinosa

Estudiante de Maestría

Elabora el proyecto Rediseño de turbina de río para pico-generación eléctrica.

Juan Sebastián Mendoza Torres
Juan Sebastián Mendoza Torres

Estudiante de Maestría

Desarrolla el proyecto Estudio experimental y computacional de una turbina eólica con un bajo número de reynolds.

Nicolas Salgado Zamora
Nicolás Salgado Zamora

Estudiante de Maestría

Su proyecto se enfoca en el Diseño, fabricación y caracterización de hélice encerrada diseñada como bomba axial.

Jennifer Paez Coneo
Jennifer Paez Coneo

Estudiante de Maestría

Su proyecto se denomina Diseño de hélice de bajo ruido con empuje máximo para levantaer un cuadricóptero.

Jhon Alejandro Ortiz Gomez
Jhon Alejandro Ortiz Gomez

Estudiante de Maestría

Actualmente trabaja en el proyecto Análisis experimental del funcionamiento de una turbina hidrocinética de picogeneración en condiciones reales.

Santiago Prada Conde
Santiago Prada Conde

Estudiante de Maestría

Desarrolla el proyecto Experimentación con propulsión hibrida para desarrollo de software de diseño de motores tipo cohete

Rafael Guillero Beltran Pulido
Andrés Felipe Rivas Bolívar

Estudiante de Maestría

Ingeniero Mecánico de la Universidad de Los Andes. Experiencia en gestión de proyectos, manejo de equipos de laboratorio y maquinaria de manufactura.

Combustión, pirólisis y gasificación de biomasa

Se ha trabajado en modelos computacionales y procesos experimentales de combustión y gasificación de diferentes tipos de biomasa con el fin de estudiar su potencial como materia prima para la producción de calor y de biocombustibles (sólidos, líquidos o gaseosos) que pueden ser utilizados como energías alternativas renovables en la industria colombiana.

 

Publicaciones: 

Nuñez A, Barbieri G, Gordillo G. (2020) Análisis de Factibilidad para la Generación de Biocombustible Sólido a Partir de la Planta Ulex Europaeus. Revista Facultad de Ingeniería UPTC, 29 (54).

​Alvarez D. (2021) Co-combustión de corteza de coco y carbón bituminoso en una cámara de combustión dual: modelado computacional y validación experimental 

 

 

 

 

 

Diseño de generadores

Se trabaja constantemente en el desarrollo de equipos y sistemas eólicos e hidráulicos con el objetivo de encontrar nuevas fuentes de energía renovable. Recientemente se ha trabajado en equipos para la generación de electricidad en zonas montañosas y de gran altitud.

 

Publicaciones: 

Araujo JD. (2019) Diseño y caracterización de hélices de baja velocidad angular (bajo número de Reynolds)

Proyecto Uniandino Aeroespacial (PUA)

PUA se concibe como una plataforma de actividades tanto académicos como de investigación y desarrollo enfocadas en la promoción de la ingeniería aeroespacial en la Universidad de los Andes y en Colombia. Su principal objetivo consiste en la formación de ingeneiros de cualquier área con orientación a las actividades aeroespaciales desde la perspectiva académica, investigativa e industrial.

 

Publicaciones: 

Rojas F, Hernandez C. (2020) Simulation and Design of an Aerospace Mission Powered by 'Candy' Type Fuel Engines. Inglaterra.

Rojas F., Romero D. (2020) Failure Analysis: Solid Rocket Motor Type “Candy” - Explosion in a Static Test. Rocket Development and Design, December 2020 in New York New York, Estados Unidos.

 

 

Hidráulica de potencia y sistemas hídricos

Se estudia la transmisión de potencia mediante elementos hidráulicos. En particular se trabaja en trasmisiones hidroestáticas para equipos eólicos de generación de potencia y en sistemas de regeneración de energía para vehículos híbridos eléctricos - hidráulicos.

 

Publicaciones: 

Crus, J. (2017) Prueba de concepto de un sistema hidrocinetico de pico-generacion electrico

IMEC4612 - Sistemas de Energía Solar

 

Semestres ofrecidos2022-2

IMEC4222 - Máquinas Hidráulicas Aplicadas

El objetivo del curso es el de instruir, hasta el nivel de diseño. El estudiante desarrollará habilidades en el diseño de sistemas de conducción, selección de componentes de control y conversión de energía que manejan fluidos (líquidos y gases) que pueden ser considerados incompresibles. El curso incluye la realización de trabajo experimental para desarrollar habilidades de análisis sobre el desempeño de equipos de conversión de energía y los sistemas de conducción.

Semestres ofrecidos2017-1

IMEC4215 - Termodinámica Avanzada 

This course is intended for an academic semester of Mechanical Engineering graduate students. Its objective is to provide thermodynamics students with solids concepts of classical and statistical thermodynamics, since statistical thermodynamics includes classical results. The course is organized in two basic sections. The first section includes classical thermodynamics concepts while the second section includes themes associated with the statistical thermodynamics. Classical section contains concepts such as state equations, first and second laws as well as their consequences and applications. Statistical section includes themes on gas kinetics, principles of both equilibrium statistical thermodynamics and classical and statistical thermodynamics, statistics of ideal gases, and finally, application of statistical models.

Semestresofrecido2016-2, 2018-2, 2020-2

IMEC4214 - Transferencia de Calor Avanzada

Este es un curso electivo de maestría en el área de conversión de energía y mecánica computacional, con el cual se pretende instruir a estudiantes en los conceptos avanzados que rigen los procesos de transferencia de calor, para la solución de problemas de conducción, convección y radiación. Básicamente, los estudiantes adquirían habilidades para aplicar las ecuaciones de conservación (masa, energía y cantidad de movimiento) en las soluciones de problemas de transferencia de calor. En la parte de conducción se hará énfasis en soluciones analíticas y numéricas de problemas multidimensionales tanto en estado estacionario como transitorios, con diferentes condiciones de frontera. Adicionalmente, con el estudio de la convección, se pretende desarrollar la habilidad de los estudiantes para calcular coeficientes de transferencia de calor por convección, para diferentes geometrías y diferentes tipos de flujo. En la parte final se analizarán problemas avanzados de transferencia de calor por radiación.

Semestre ofrecido2017-1, 2019-1, 2021-1

IMEC4203 - Combustión 

Los procesos de combustión han sido usados ampliamente por el hombre desde tiempos remotos. Tecnológicamente han evolucionado desde cuando fueron usados por nuestros antepasados como fuente de calor (combustión de madera) para amainar el frio, hasta hoy cuando son usados en sofisticadas máquinas de ingeniería tales como calderas, turbinas, motores de combustión interna etc. Este curso pretende instruir a estudiantes de pregrado en los conceptos fundamentales que rigen los procesos de combustión y su aplicación en problemas de ingeniería. Presupone conocimientos básicos en termodinámica, mecánica de fluidos, transferencia de calor y calculo vectorial. En la parte introductoria del curso se hace referencia a los conceptos básicos de termodinámica (primera y segunda ley y mesclas de gases ideales y reales y sus propiedades). Posteriormente serán tratados aspectos fundamentales en la combustión de gases, líquidos y sólidos tales como: estequiometria, termoquímica, primera ley de la termodinámica para sistemas cerrados y abiertos, temperatura de llama, generación de entropía para sistema reactivos y los criterios de dirección de reacciones químicas. Otros aspectos como química cinética de reacciones (heterogéneas y homogéneas) y pirolisis de sólidos serán tratados en la parte intermedia del curso.

Semestres ofrecidos 2019-2, 2021-2

IMEC4200 - Mecánica de Fluidos Avanzada  

Este es un curso electivo de maestría en el área de conversión de energía y mecánica computacional, con el cual se pretende instruir a estudiantes en los conceptos avanzados que rigen la dinámica de los fluidos incompresibles. Básicamente, los estudiantes adquirían habilidades para aplicar y solucionar las ecuaciones de conservación en las soluciones de problemas de dinámica de fluidos. El curso inicia con unas bases y conceptos matemáticos necesarios durante el curso, continua con la descripción cinemática del movimiento de un fluido para luego introducir y deducir las leyes básicas que rigen la dinámica de los fluidos (masa, cantidad de movimiento y energía) incluyendo las ecuaciones constitutivas. También, se discuten todas las simplificaciones posibles de las ecuaciones gobernantes haciendo énfasis en la incompresibilidad (Ecuaciones de Navier-Stokes). Finalmente, se discuten algunos conceptos de flujo rotacionales en 2D y 3D así como la dinámica de la vorticidad.

Semestres ofrecidos2016-1, 2018-1, 2020-1, 2022-1

IMEC3345 - Conversión de Energía 

El objetivo general de este curso es darle al estudiante una visión integral de los sistemas y equipos industriales de conversión de energía, (sea para suministro ó consumo) y hacer uso de los principios básicos de la ingeniería para analizar el comportamiento y la eficiencia energética de dichos sistemas y equipos. El curso está orientado al desarrollo de conocimientos que permitan el análisis, diseño y selección de equipos de conversión de energía frecuentemente utilizados en la industria, teniendo en cuenta la transición energética que está viviendo el país.

Semestre ofrecidoAnualizado desde 2022-2

IMEC2203 - Termofluidos lll

En este curso se profundiza y se integran los conceptos estudiados en los cursos Termofluidos I y II. Se estudia la transferencia de calor por convección natural, la radiación y modos mixtos. Se discuten los diferentes tipos intercambiadores de calor y las técnicas para su análisis y dimensionamiento. Finalmente, se introducen los ciclos ideales de potencia (ciclo de Otto, ciclo Diesel y ciclo de Brayton) y refrigeración y se utilizan como base para el análisis y diseño de sistemas industriales.

Semestre ofrecidoTodos

IMEC2202- Termofluidos ll

Termofluidos II es el segundo curso de una serie de dos asignaturas obligatorias en el área de Conversión de Energía. La primera parte del curso se centra en el entendimiento de la naturaleza de la viscosidad en fluidos incompresibles, adiabático e isotérmicos y su impacto en el análisis de flujos internos y externos. Esta primera parte conecta con el final de Termofluidos I, donde se discuten los fluidos incompresibles, pero con efectos viscosos despreciables. En el caso de flujos internos, se hace especial énfasis en el cálculo de perdidas en tuberías y el estudio de sistemas de bombeo. La segunda parte del curso introduce el problema de la transferencia de calor, inicialmente en solidos (Conducción) y luego en fluidos (Convección forzada). El estudio de la transferencia de calor en solidos permite extender este concepto al objetivo final del curso que es el análisis de flujos internos y externos que sean incompresibles, viscosos y con transferencia de calor. Por supuesto, todos los diferentes casos de estudio se hacen en el marco tanto de la primera como de la segunda ley de la termodinámica. Todos estos conceptos completan la fundamentación requerida para los problemas aplicados que serán estudiados en termofluidos III y sistemas de conversión de energía.

Semestre ofrecidoTodos

IMEC1201- Termofluidos I

Termofluidos I es el primer curso de una serie de dos asignaturas obligatorias en el área de Conversión de Energía. La primera parte del curso se centra en el entendimiento de la primera y la segunda ley de la termodinámica para el análisis de sistemas macroscópicos básicos (cerrados y abiertos) y su iteración con el entorno, haciendo énfasis en el estudio de las formas y transferencia de la energía (calor y trabajo). Adicionalmente, se estudiarán las propiedades de sustancias puras y su determinación haciendo uso de tablas y algunas herramientas computacionales. Finalmente, se introducen algunos conceptos de mecánica de fluidos como un caso particular de la termodinámica en el caso de fluidos incompresible para estudiar los casos de hidroestática y flujo ideal (ecuación de Bernoulli y 2da ley de Newton). Con esto se cubren los fundamentos de las leyes básicas de las ciencias térmicas y de fluidos para ser extendidas y aplicadas en los cursos de Termofluidos II y III.

Semestre ofrecidoTodos

 

Los laboratorios enfocados en el área de Conversión de Energía cuentan con una infraestructura dotada de herramientas y equipos de última tecnología para el desarrollo de investigaciones. 

 

2020

Nuñez A, Barbieri G, Gordillo G. (2020) Análisis de Factibilidad para la Generación de Biocombustible Sólido a Partir de la Planta Ulex Europaeus. Revista Facultad de Ingeniería UPTC, 29 (54).

Rojas F., Romero D. (2020) Failure Analysis: Solid Rocket Motor Type “Candy” - Explosion in a Static Test. Rocket Development and Design, December 2020 in New York New York, Estados Unidos.

Rojas F, Hernandez C. (2020) Simulation and Design of an Aerospace Mission Powered by 'Candy' Type Fuel Engines. Inglaterra.

2019

Urrego J, Rojas F, Kapusta Ł. (2019) Effect of low pressure atmosphere on ignition delay of HTP-Triglyme hypergolic propellant. Journal Of Combustion (ISSN 2090-1968) - (-), pp. ---.

Urrego J, Rojas F, Munoz J. (2019) JMES-Variability analysis of ABS solid fuel manufactured by fused deposition modeling for hybrid rocket motor. Journal of Mechanical Engineering and Sciences (ISSN 2289-4659) - (-), pp. ---.

Urrego J, Rojas F, Lozada H. (2019) Viability Study of Acrylonitrile Butadiene Styrene Polymer as Fuel for Hybrid Rocket Engines in Colombia. AIAA Propulsion and Energy Forum and Exposition 2019 AIAA Journal (ISSN 0001-1452) Indianapolis, Estados Unidos.

Bonilla J., Gordillo G., Cantor C. (2019). Experimental Gasification of Coffee Husk Using Pure Oxygen-Steam Blends. Frontiers in Energy Research, 7.

Gordillo A, Sierra R, Gordillo G. (2019) Análisis del potencial de aprovechamiento de la porcinaza mediante digestión anaerobia para obtención de biogás en granjas porcícolas Colombianas. Revista porkColombia, 247, 24-34.

Ortiz Ruiz S., Gordillo G., Mohamad A.A. (2019). Numerical simulation of a simplified, transient, 2D, non-reactive heat transfer model of a lab-scale fixed-bed pyrolysis reactor. Applied Thermal Engineering, 150, 545-551.

Suarez L, Gordillo G. (2019) Thermochemical Characterization of Sugarcane Bagasse for the Production of Combustibles via Pyrolysis using N2 as Carrier Gas. International Journal of engineering sciences & Research technology, 8(3), 18-31

Analysis of the Feasibility of Generating Solid Biofuel from Ulex Europaeus Plants 

2018

Urrego J, Rojas F, Ramirez D, Juan S. (2018) Academic formation processes in aerospace science and technology. Experiences of experimental rocket research with engineering students in Colombia. Investigación Formativa en Ingeniería (ISBN 978-958-59127-6-2) pp. ---. Instituto Antioqueño de Investigación

Gordillo G. (2018). Numerical simulation of simplificated, 2D, non-reactive heat transfer model of a lab-scale fixed-bed pyrolysis reactor. XI International Conference on Computational Heat, Mass and Momentum Transfer - ICCHMT2018

Pinilla A, Castaño J. APLICATIVO DE CÁLCULO DE LA ENERGIA EN FIRMA – CARGO POR CONFIABILIDAD (ENFICC). CNO (Consejo Nacional de Operación). (2018

Pinilla A. PROTOCOLO 2. MODELO DE PARQUE PARA EL CALCULO DE ENERGIA FIRME DE PARQUES EOLICOS. (2018)

Urrego J, Rojas F, Munoz J. (2018) Variability analysis of ABS solid fuel manufactured by fused deposition modeling for a hybrid rocket motor. Acta Astronautica (ISSN 0094-5765) - (-), pp. ---.

Pinilla A. PROTOCOLO 5. CAPACIDAD EFECTIVA NETA DE PARQUES EOLICOS. (2018)

Pinilla A. PROTOCOLO 4. METODOLOGIA PARA LA RECONSTRUCCION DE SERIES DE VELOCIDAD Y DIRECCION DE VIENTO. (2018)

Pinilla A. PROTOCOLO 3: MODELOS DE EXTRAPOLACION POR ALTURA PARA EL CALCULO DE ENERGIA FIRME DE PLANTAS EOLICAS. (2018)

Pinilla A. PROTOCOLO 1: MEDICION DE VARIABLES NECESARIAS EN EL MODELAMIENTO DE ENERGIA FIRME DE PLANTAS EOLICAS. (2018)

Urrego J, Rojas F, Munoz J. (2018) Combustion performance comparison of propellant grain for hybrid rocket motors manufactured by casting and fused deposition modeling. . International Journal of Mechanical Engineering and Robotics Research (ISSN 2278-0149) - (-), pp. ---.

2017

Ramirez D, Juan S, Urrego J, Osma J, Rojas F. (2017). Investigación en tecnología aeroespacial en Colombia, aplicada al desarrollo del cohete AINKAA Alfa de alcance estratosférico. XIII Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica - CIBIM 2017

Bonilla J., Gordillo G. (2017). Adiabatic Fixed-Bed Gasification of Colombian Coffee Husk Using Air-Steam Blends for Partial Oxidation. Journal of Combustion, 2017. https://doi.org/10.1155/2017/3576509

Ramirez D, Juan S, Urrego J, Osma J, Rojas F. (2017) INVESTIGACIÓN EN TECNOLOGÍA AEROESPACIAL EN COLOMBIA, APLICADO AL DESARROLLO DEL COHETE AINKAA ALFA DE ALCANCE ESTRATOSFÉRICO. Congreso CIBIM 2017 Portugal.

Florian A, Urrego J, Rojas F. (2017) DESIGN, MANUFACTURE, ASSEMBLY AND TESTING OF A LIQUID (LOX AND GASOLINE) ENGINE FOR A VEHICLE WITH STRATOSPHERIC APOGEE IN COLOMBIA: THE SUA II ENGINE. Congreso EUCASS 2017 7TH EUROPEAN CONFERENCE FOR AERONAUTICS AND SPACE SCIENCES (EUCASS) (ISSN 2493-3503) Italia.

Galarza C, Pulido D, Urrego J, Rojas F. (2017) DESIGN OF A CANDY PROPELLANT ROCKET MOTOR BY A COMPUTER AIDED SYSTEM AND ITS PERFORMANCE IN STATIC TESTING. Congreso EUCASS 2017 7TH EUROPEAN CONFERENCE FOR AERONAUTICS AND SPACE SCIENCES (EUCASS) (ISSN 2493-3503) Milano, Italia.

2016

Pinilla A. (2016). Soluciones energéticas para zonas rurales (¿En el posconflicto?). Revista de Ingeniería, 44, 36-39.

Webinar | Biocombustibles obtenidos vía conversión térmica de biomasa

Webinar | Biomasa - Tecnologías en la combustión de carbón

Webinar | Alternative fuels via thermal and biological biomass conversión