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Experimental and CFD evaluation of the influence of nozzle and degree of agglomeration on the dispersion phenomena inside the 20L sphere

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El grupo de Mecánica Computacional los invita a su nuevo seminario sobre: Experimental and CFD evaluation of the influence of nozzle and degree of agglomeration on the dispersion phenomena inside the 20l sphere.

Conferencista: Felipe Muñoz. Profesor Asociado, Departamento de Ingeniería Química. Universidad de los Andes.

Fecha: Jueves 19 de Abril (Entrada libre – Cupo limitado)
Hora: 11:00 a 12:30PM
Lugar: W-204

Resumen:
The 20L Sphere is one of the most common devises used for characterizing a combustible dust in terms of its explosivity parameters and severity of its potential explosion at certain conditions. This test is largely accepted as a reference normativity and standard under the ASTM E1226(2013). However, during the past years, a few concerns about the reliability of this standard test have arisen, making the revision of its methodology and procedures an imperative matter. These concerns are mainly based on the suggestion that the change on the particle size that occurs during the dispersion process due to particle agglomeration and de-agglomeration has a significant influence on the measurements that the test currently does not consider. Additionally, the test operates with the assumption that the hybrid mixture (gases and solid particles) is homogeneous in its properties throughout the entirety of the system. These considerations about the uncertainty of the test could ultimately induce inaccurate or incorrect design of process security equipment and therefore have catastrophic consequences. In this context, the purpose of this work was to evaluate the influence of seven different disperser geometries and three different initial agglomerate shapes in the degree of agglomeration/de-agglomeration reached the end of the dispersion process for micrometric carbon-black and wheat starch particles. This work considered both, computational and experimental approaches in order to validate, question and further explain the dispersion phenomena inside the 20L Sphere. The computational approach was developed in the commercial software Star-CCM+ V12.02.010 using a lagrangian-lagrangian approximation to the two-phase flow phenomena, whereas in the experimental approach, the velocity of a particle sample was analyzed through Particle Imaging Velocimetry (PIV), and the Particle Size Distribution (PSD) was measured using laser diffraction techniques. The results obtained show that the computational model established can predict the experimental results in an acceptable matter, given that the average difference in the sphere pressure profiles between these two approximations is 7%. The results also show that the initial agglomerate shape has a much higher influence on the fragmentation rate than the type of disperser used, and that this fragmentation occurs mainly during the injection step. Nevertheless, the velocity profiles clearly show that fragmentation also occurs at the stages that follow the injection and it is caused by the high levels of turbulence encountered in the system. Finally, the dust concentration profiles along the system show that the local concentration is always lower than the nominal concentration, leading to conclude that the homogeneity assumption of the test is, in fact, highly questionable.

Mayor información: Omar López. Departamento de Ingeniería Mecánica. Email: Esta dirección de correo electrónico está siendo protegida contra los robots de spam. Necesita tener JavaScript habilitado para poder verlo.

Escuela de Verano 2018

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La Escuela de Verano es un espacio en donde los estudiantes tienen la posibilidad de acceder a una variada oferta de cursos sobre las diferentes disciplinas de la Ingeniería. En este marco, los participantes se benefician de diversas y novedosas metodologías, así como de la oportunidad de conocer las últimas tendencias y avances. Los cursos están a cargo de profesores o representantes de prestigiosas instituciones, en su mayoría internacionales.​​​

A continuación se presenta los cursos ofrecidos por el Departamento de Ingeniería Mecánica para la Escuela de Verano 2018. Tenga en cuenta que los cupos son limitados y que cada curso tiene 4 créditos académicos. Las fechas de los cursos pueden estar sujetas a cambios.
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RENEWABLE ENERGY SYSTEMS
Profesor: Dr. Imran Afgan - The University of Manchester
Fechas: 9 Jul - 19 Jul
Descripción: The course gives an introduction to Wind Energy resources and wind turbine modelling via conventional Linear Momentum Theory, Blade Element Momentum theory and advanced CFD modelling using Reynolds Average Navier Stokes and Large Eddy Simulations.

Costos:
 
Estudiante Maestría y externos: 4.432.000
Estudiante Pregrado: 2.658.000
Educación Continuada: 3.126.000

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VEHICLE DYNAMICS: THEORY AND SIMULATION - FEATURING ELECTRIC & SELF-DRIVING VEHICLES
Profesor: Dr. Andrew Bradley  - Oxford Brookes University
Fechas: 26 Jun - 06 Jul
Descripción: The course gives an overview of the fundamentals of both road and race car vehicle dynamics, ride and handling. The course will take students from an introduction to the subject area through to the development of an simulation model of a vehicle.
The course will feature electric powertrain simulation modelling, and cover the basis of the vehicle dynamic control systems required for the development of a fully autonomous vehicle.

Costos: 
Estudiante Maestría y externos: 4.432.000
Estudiante Pregrado: 2.658.000
Educación Continuada: 3.126.000

Nuevas tecnologías de la 4ta Revolución Industrial hacia los sistemas productivos del futuro

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Charla: Nuevas tecnologías de la 4ta Revolución Industrial hacia los sistemas productivos del futuro 

Fecha: Viernes 23 de Marzo
Hora: 9:00am – 11:00am
Salón: Y-101

Agenda:

09:00am Presentación del Evento
Dr.-Ing. Miguel Garzón, Director de Aingura IIoT LATAM

09:15am ¿Cómo la 4ta revolución industrial impactará en el diseño de productos y procesos? 
Jose Juan Gabilondo, Director de Ingeniería en Plethora (Internet of things) Etxe-Tar Group 
La charla mostrará las últimas tendencias para el diseño de elementos mecánicos para maquinaria de alta precisión y muy alta productividad. Se mostrará como orientar la aplicación de la tecnología IIoT para resolver problemáticas reales de máquina en entornos de alta competitividad.

10:00am Coffee break

10:10am Hacia el internet de las cosas en entornos industriales reales
M.Sc. Javier Díaz, Lider de Plethora (Internet of things) Etxe-Tar Group
El ingeniero Díaz hablará sobre la aplicación de modelos de aprendizaje automático e inteligencia artificial en plantas reales para aplicaciones en mantenimiento predictivo. De la misma forma, la charla tratará de la interacción de diferentes ámbitos de las empresas como los departamentos de ingeniería, de software, hardware y de analítica de datos para asegurar la integración y el funcionamiento de la tecnología IIoT.

11:00am Cierre

 

Expositores: 

Ing. Jose Juan Gabilondo
Se desempeña como Director de Ingeniería en Aingura IIoT, en donde utiliza su dilatada experiencia en Máquina Herramienta para orientar la aplicación de la tecnología IIoT de Aingura a resolver problemáticas reales de máquina. Jose Juan es ingeniero mecánico por la Escuela Superior de Ingenieros de San Sebastián (TECNUN), España y cuenta con más de 23 años de experiencia industrial, liderando desde la Dirección Técnica de ETXE-Tar S.A. el desarrollo de nuevos conceptos de Máquina Herramienta orientados a la fabricación de componentes de alto valor añadido. 
Desde los inicios de su carrera profesional en el departamento técnico de Etxe-Tar, hasta convertirse en su director, Jose Juan se ha convertido en uno de los profesionales del sector con más experiencia en desarrollos y tecnologías emergentes de la Máquina Herramienta, muchos de ellos resultados de proyectos de Investigación y Desarrollo de gran envergadura que han ayudado a ETXE-TAR a ser líder en el sector. Dentro de sus áreas de experiencia, Jose Juan es reconocido por sus aportes a la fabricación avanzada en temas como taladrado profundo, fabricación flexible, aplicaciones MQL y nuevos modelos de mecanizado de los cuales cuenta con varias patentes y publicaciones. Adicionalmente, Jose Juan participa periódicamente en jornadas divulgativas a nivel internacional como conferencias o jornadas de formación.

Ing. Javier Díaz, M.Sc.
Se desempeña como IIoT Team Leader en Aingura IIoT, en donde dirige los diferentes departamentos de ingeniería, software, hardware y analítica de datos para asegurar la integración y el funcionamiento de la tecnología IIoT de Aingura, desde el origen de los datos a su conversión en valor añadido. Desde esta posición, es también el representante de la empresa frente al Industrial Internet Consortium en donde ejerce como director ejecutivo del Testbed, llamado: "Smart Factory Machine Learning for Predictive Maintenance". Javier es ingeniero mecánico por la Universidad de Los Andes, Colombia. Cuenta también con un Master en Ciencias en Tecnologías Avanzadas de Fabricación y Sistemas Productivos por la Universidad de Manchester, Reino Unido. En la actualidad se encuentra realizando sus estudios de doctorado en inteligencia artificial en la Universidad Politécnica de Madrid. Cuenta con más de 15 años de experiencia industrial en diferentes puestos relacionados con investigación y desarrollo; como director de proyectos en Ikergune (Unidad de I+D del Grupo Etxe-Tar), liderando la línea de desarrollo de Industry 4.0 que luego ha permitido generar la empresa Aingura IIoT. También ha desempeñado cargos como Consultor Senior de I+D en una empresa de consultoría, Director de I+D en un grupo empresarial del sector de la energía eólica y director del Área de Fabricación Avanzada en el Centro Tecnológico español dedicado al molde y matriz.
Dentro de sus áreas de experiencia, Javier es reconocido por sus aportes en el área del Industry 4.0 y el Machine Learning, en donde cuenta con patentes y diferentes publicaciones científicas. Adicionalmente, participa de manera periódica en diferentes congresos científicos, jornadas divulgativas y actividades de formación a nivel internacional.

Dr.-Ing. Miguel Garzón, Director de Manufactura PM Tec Engineering,
Tiene 12 Años de experiencia profesional en ingeniería y manufactura. Experiencia en proyectos de sensorización y monitoreo de procesos de manufactura avanzados. Ingeniero de campo (Measurements / Logging While Drilling) para Schlumberger Limited. Ecuador, USA, Colombia. Investigador Cientifico en el Laboratory for Machine Tools and Production Engineering (WZL) RWTH, Aachen. Manejo de proyectos de investigación en entre la industria Alemana y la Colombiana. 

 

Smart Green Island Makeathon 2018

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Smart Green Island Makeathon 2018

Después de la participación en el evento del 2017, el profesor Giacomo Barbieri regresó a Gran Canaria para la edición del Smart Green Island Makeathon 2018. Fue impresionante el crecimiento exponencial del evento, lo cual es reflejado por los números. Empezaron en el 2016 con 45 participantes, mientras el año pasado fueron 83 y 167 durante esta edición. Participaron estudiantes de 39 universidades de 7 diferentes países, formando grupos multidisciplinarios y multiculturales para el diseño y la implementación de un prototipo en 3 días. Surgieron ideas de agricultura, casas inteligentes, energías renovables, internet de las cosas, guía autónoma, entre otras. 

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La impresión es que se está creando algo importante con la participación y patrocinio de más de 30 empresas que se encuentran en la élite de la automatización europea como AMK, B&R, Tetra Pak, entre otras. El objetivo es llegar a la organización de un Makeathon de 1000 estudiantes en Múnich durante el 2020. Para el profesor Barbieri es un orgullo ser parte de esta red y colaborar en proyectos innovadores. Un egresado de la Universidad de los Andes tuvo la oportunidad de ingresar a la empresa alemana ITQ, organizadora del evento y se está planteando el intercambio de otros estudiantes y la colaboración en proyectos de automatización y agricultura inteligente. Además, se lanzó el grupo estudiantil Mi5 Bogotá que fue patrocinado por el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad de los Andes y está trabajando en temas como recolección automatizada de café y en la implementación de un Food Computer. Finalmente, la participación al evento es la ocasión de anunciar la segunda edición del Smart Farming Makeathon Colombia 2018 que tendrá lugar desde el 1 al 3 de agosto. 

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El mensaje principal del evento y de los profesionales presentes es que el mundo está cambiando muy rápidamente y la universidad tiene que transformarse en un lugar en el cual se aprenda a aprender. Hoy en día no es pensable salir de la universidad con el conocimiento suficiente para la entera carrera profesional. Siempre se necesitarán más eventos de este estilo para ensayar nuevas formas de aprender, trabajar y experimentar.

Para más información: 

Project Mi5:

- https://www.facebook.com/ProjectMi5/

Mi5 Bogotá: 

- https://www.facebook.com/Mi5Bogota/

- https://colombia.life4-0.com/

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Assembly Injection Molding: New Insights Into Interface Morphology And Strength

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El grupo de Materiales y Manufactura CIPP –CIPEM los invita a la siguiente charla:

Fecha: Marzo 22 de 2018
Hora: 9:30am – 10:50am
Salón: C 309

Assembly Injection Molding: New Insights Into Interface Morphology And Strength

Dr.-Ing. Ines Kuehnert / Leibniz-Institut fuer Polymerforschung Dresden e. V., Dresden, Germany.

Research Profile:

- Multi-material and assembly injection molding

- Micro injection molding

- Process induced morphology in polymer-polymer or polymer-metal-interfaces

- Development of testing methods to measure bonding strength

- Process simulation – influence of material data


Professional Experience

Position: Head of department Processing (act.) and Head of Research Group Shaping Processes and Simulation.

since 2009: Leibniz-Institute of Polymer Research Dresden, Germany.

2006-2009: University of Erlangen-Nuremberg Institute of Polymer Technology. Head of research group “Thermoplastic processing”.

1995 – 2006: Chemnitz University of Technology, Institute of Plastics and Rubber Engineering.

2002 – 2006: Chief Engineer, responsible for Education and Research management.

1995-2002: Scientific co-worker.


Education

2005 Ph.D. “Interfaces during multi-polymer injection molding”.

1995 Diploma engineer in Mechanical Engineering/ Plastics Processing at Chemnitz University of Technology.

Abstract

Part I:
Short Introduction of research at Leibniz-Institut fuer Polymerforschung Dresden e. V.

Part II:
Fundamentals about injection molding of polymer materials and assembly injection molding of polymer-polymer-bondings

The assembly injection molding technology (AIM) is more and more important as hybrid or thermal joining technology because of its cost effectiveness and process capability. In AIM, interfaces are generated by overmolding a preform, usually after it was chilled, hardened and shrinked. Considering the generation of substance-to-substance interfaces, certain questions are still unanswered, i.e. concerning the impact exerted by the material, interfacial morphology, the process parameters and the interface effects on adhesion mechanisms.
The influence of process parameters, particularly with regard to the cooling rate, on the specific interfacial morphology and strength of paired polymers will be discussed. In the experiments different semicrystalline; amorphous and filled polymers were used. Regarding the strength was determined and for the visual inspection of interfacial semicrystalline morphology polarized light microscopy was used. The second important interface during injection molding process is well known as weld line which represents two melt streams meeting during a standard injection molding process. The comparison between these two interfaces presented here will focus on substance-to-substance bonds between plastics. An overview will show the propensity to fail for several thermoplastics, in case there are interfaces in the injection molded part. The strengths will be compared for certain thermoplastics. In conclusion, new aspects about a correlation between interfacial morphology, bonding strength and injection molding parameters are addressed.

Assembly injection molding used for polymer metal hybrids
Another AIM relevant application is related to the manufacturing of polymer-metal hybrids. Nowadays, polymer-metal hybrids are covering a broad range of advanced applications, especially in the automotive or aerospace industries where high performance and lightweight components are highly demanded. Hybrid parts may offer additional functionality regarding strength, durability, impact and wear resistance without sacrificing size or weight of the full component. However, there are still challenges regarding the adhesion between dissimilar materials such metals to plastics, and especially when the hybrid component is subjected to extreme environmental. There is also a lack of research about the influence of a post-heat treatment on the durability of polymer-metal hybrids manufactured through an overmolding processing chain. In this lecture, a polyester-based powder-coat adhesive developed in the Leibniz-Institute für Polymerforschung Dresden e.V. (IPF-coat) used as adhesive promoter on metal substrates will be discussed. In the process chain a Thermoplastic Polyurethane (TPU) was overmolded on pre-coated steel substrates, and the adhesion of the polymer to the metal substrate was investigated after a heat treatment (annealing), and a subsequent hygrothermal aging at different temperature-humidity conditions. The influence of the annealing process on the adhesion and durability of the multilayered specimen will be shown; similarly, failure modes and lifetimes how they were evaluated after the hygrothermal aging. Adhesion of TPU on the steel substrate using the IPF-coat as adhesive promoter was successful due to the contribution of new physical-chemical and mechanical interactions at the polymer-coating interface, especially after annealing.