Mejora a la enseñaza de la Transferencia de calor mediante la instrumentación virtual.

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Título :	Mejora a la enseñaza de la Transferencia de calor mediante la instrumentación virtual.
Autor :	VAZQUEZ CERVANTES, JORGE
Fecha de publicación :	2019
Resumen :	El fortalecimiento de las actividades de investigación y desarrollo de proyectos es una de las exigencias actuales del mercado profesional de la Ingeniería, donde se requieren recursos humanos que estén involucrados en las tecnologías que se requieren para monitoreo, análisis y control como es el caso de los sistemas de adquisición de datos ya que son empleados de manera extensa. De acuerdo con el Plan de Desarrollo Institucional 2015-2019 de la UNAM y el Plan de Desarrollo 2016-2020 de la FES Aragón, el proyecto fortalece los programas estratégicos 1, 3 y 7 del primero y 1.1, 1.2 y 2.1 del segundo, ya que proporciona mejora de la educación universitaria apoyando la formación de alumnos con aplicaciones TIC y TAC, y produciendo manuales, artículos, y material didáctico, que apoyan la docencia e investigación. La implementación de los sistemas de adquisición de datos ha tenido mucho éxito en el desarrollo de habilidades como pensamiento crítico y creativo, así como la colaboración para el trabajo en equipo para la aplicación en equipos que lo requieren, tanto industrialmente como para la enseñanza en laboratorios del área Térmica. El proyecto busca satisfacer la necesidad del desarrollo de las habilidades ya mencionadas y para lograrlo incluirá un sistema de adquisición de datos, para procesar las señales de temperatura en equipos de transferencia de calor por convección con diferentes fluidos, se realizará automáticamente el registro y la generación de diagramas de comportamiento con hojas de Excel programadas, que puedan ser comparadas por el usuario con su obtención de manera tradicional (manual) corroborando los cálculos obtenidos en ambos métodos (automático y manual).
URI :	http://132.248.161.133:8080/jspui/handle/123456789/5911
metadata.dc.contributor.responsible:	VAZQUEZ CERVANTES, JORGE
metadata.dc.coverage.temporal:	2019-2020
metadata.dcterms.educationLevel.SEP:	Licenciatura
metadata.dc.description.objective:	Obtención de Manuales y Prácticas para los equipos instrumentados. Publicación en línea de los manuales y procedimientos. Impartición de un curso de actualización teórico-práctico a los profesores que imparten transferencia de calor Elaboración de un artículo para publicación en congreso nacional en el ámbito de la enseñanza de la Ingeniería Mecánica. Ponencia del artículo. Una tesis de titulación. Un cartel Informativo para difusión del proyecto. Impulsar el trabajo multidisciplinario con la participación de alumnos y profesores de las carreras de Ingeniería Mecánica e Ingeniería Eléctrica-Electrónica. Establecer técnicas de enseñanza actuales para medición de fenómenos térmicos en equipos que permitan el análisis de las variables que intervienen en la experimentación de la transferencia de calor. Generar una interfaz e instrumentación adecuada para aplicarla en un condensador de casco y tubo así como en un equipo de transferencia de calor de tubos concéntricos con flujo convencional y contraflujo.
metadata.dc.description.hypothesis:	Al establecer la instrumentación virtual en el equipo se permitirá la comparación entre los capturados digitalmente y los registrados de la forma convencional, con ello los alumnos tendrán una guía para corregir y eliminar errores en el análisis de los procesos de transferencia de calor por convección, mejorando así su comprensión, así como el ahorro de tiempo en la obtención de resultados y el laboratorio así como la Facultad, tendrán equipos actualizados a las necesidades de campo laboral.
metadata.dc.description.strategies:	Actualmente se cuenta con la instrumentación virtual del proyecto PAPIME PE101614 donde los resultados obtenidos fueron satisfactorios con los propósitos iniciales y finales, para lo cual el desarrollo de la interfaz y la instrumentación llevarán la misma secuencia, empleando equipos de National Instruments similares al NI WLS-9219 4 CHANELS, y controlador NI-DAQMX DRIVER. Las pruebas realizadas anteriormente con estos dispositivos han permitido la facilidad de adaptación en los equipos a instrumentar. Para las áreas de Mecatrónica y Termoenergía, el proyecto beneficia el proceso de enseñanza aprendizaje ya que los estudiantes desarrollan sus propios programas virtuales y los ensayan en los dispositivos de adquisición de datos, permitiendo las posibilidades de desarrollar sistemas mecatrónicos y de análisis energético para resumir operaciones en diagramas de comportamiento en los procesos de transferencia de calor. Con la realización del proyecto mediante la participación de alumnos se avanza en la modernización y acondicionamiento del laboratorio para la actualización de conocimientos industrialmente actuales y en correspondencia con el Plan de Desarrollo de la UNAM de acuerdo a los programas y los proyectos de docencia, cuya línea de acción contempla el Plan de Desarrollo de la FES Aragón con miras a ofrecer diversos servicios a los diferentes sectores, generando recursos extraordinarios para la Facultad. Mejorar la calidad de la enseñanza de la transferencia de calor mediante la aplicación de dispositivos mecatrónicos de adquisición de datos y supervisión, que permitan la capacitación actualizada de recursos humanos en el área de Termoenergía.
metadata.dc.description.goals:	PRIMER AÑO 1. Se logró la adaptación del sistema de adquisición de datos en el equipo de transferencia de calor Wards. Respecto al equipo Intercambiador de calor de casco y tubo (ICT), no se realizó la instrumentación debido a la descompostura del generador de vapor (GV) del Laboratorio. El ICT depende del GV para su funcionamiento. Se cuenta con grabaciones en video del funcionamiento durante las pruebas. 2. El diseño de la plataforma de instrumentación virtual, llamado durante el proyecto como "Interface", se realizó en tiempo y forma alcanzando a realizar ocho ensayos de funcionamiento del equipo Wards y para la toma de lecturas de temperatura, con lo que fue suficiente para realizar operaciones y obtener el coeficiente de transferencia de calor en dichas pruebas. No se realizaron más pruebas o ensayos, debido a la situación por la pandemia, ocasionando el retraso de la elaboración de un artículo comprometido en el segundo periodo. 3. En relación con la meta de la puesta en marcha del SAD, fue realizada con éxito, únicamente en el equipo Wards, por la razón anteriormente dada. 4. Los ensayos correspondientes a la mejora de la plataforma virtual siguen pendientes, debido a las restricciones de acceso por la pandemia y para evitar riesgos con los alumnos en el sentido de salud. SEGUNDO AÑO 1. Se obtuvo un a práctica para el equipo Wards de Transferencia de calor con la aplicación del Sistema de adquisición de datos (SAD), cuenta con las observaciones de la compañera de pedagogía que estuvo becada con el proyecto, y se incluyeron rúbricas de evaluación para alumnos y profesores que realicen prácticas en el equipo. La misma práctica se desarrolló para que hiciera la función de manual al describir la operación del equipo y uso de la plataforma del SAD. 2. La práctica está publicada como "práctica propuesta" y compartida en el siguiente link de los laboratorios de térmica y fluidos L2 de la facultad: https://termicayfluidosl2.blogspot.com/2019/10/transferencia-de-calor.html; 3. El curso de actualización no se ha dado por falta de clases presenciales y se programará al regreso. 4. Se terminó un artículo para participar en el congreso anual de la SOMIM, pero como se carecía de datos suficientes al llegar la pandemia no se había terminado para participar el año anterior (2020). Al día de hoy se está actualizando para enviarse al congreso de éste año. Por razones de publicación, solo compartiré la versión anterior a la última, para verificación de éste informe. 5. La ponencia del artículo se llevará a cabo éste año si en el arbitraje es aceptado. 6. La tesis para la titulación, está terminada y revisada, solo se espera la fecha del examen profesional. Se cuenta con la designación del jurado. 7. El cartel fue entregado a las jefaturas de carrera y de laboratorios. Se publicó el 14 de marzo del presente año en el Facebook de la carrera: https://www.facebook.com/FESAragon.mecanica/
metadata.dc.description.selfAssessment:	Las habilidades que se mencionan a continuación, se pueden evaluar durante el desarrollo de las prácticas con el equipo, mediante rúbricas de evaluación generadas. Se consideraron las habilidades con la asesoría de una compañera de la carrera de Pedagogía y que aportó su conocimiento en el desarrollo del proyecto. • Trabajo en equipo, considerando que se debe preparar el equipo para las pruebas correspondientes y tienen que distribuirse entre quienes realizan la parte manual y quienes controlan la parte automática del Sistema de Adquisición de Datos (SAD). • Destreza y autonomía, mediante el cuidado de los materiales y su capacidad de resolver problemas que pueden surgir al momento de operar los sistemas. • Toma de decisiones al seleccionar el orden y el arreglo del flujo (paralelo o contraflujo) en que realizaran la prueba. • Interpretación y análisis. Con la obtención del coeficiente global de transferencia de calor pueden analizar su importancia para lograr transferir la mayor cantidad de energía térmica entre fluidos, y comparar sus resultados particulares con los automatizados, generando confianza en su actividad encomendada. Una ventaja adicional es la aplicación de equipos de cómputo con sistemas actualizados y que en la vida profesional pueden encontrar en una amplia variedad de industrias que monitorean y controlan sus procesos mediante los SAD. Ante la dificultad de no tener actividades presenciales, el proyecto tiene la posibilidad de realizarse a distancia con la toma de lecturas enviadas en automático y se puede observar el desarrollo por videoconferencia, operando el equipo entre dos personas, guardando las medidas de sanidad establecidas en la pandemia. En conclusión, el proyecto ha logrado cumplir la mayoría de metas en tiempo y forma a pesar de la interrupción de actividades. Con la respuesta del proyecto con el equipo Wards de transferencia de calor y el SAD, ya están considerados para una de las prácticas en el nuevo laboratorio de Transferencia de calor que como tal, está programado que se imparta en el nuevo plan de estudios de la carrera, el cual está autorizado que inicie el semestre 2022-1.
metadata.dcterms.provenance:	Facultad de Estudios Superiores (FES) Aragón
metadata.dc.subject.DGAPA:	Ingenierías calor Enseñanza Instrumentación Intercambiadores Mejora virtual
metadata.dc.type:	Proyecto PAPIME
Aparece en las colecciones:	1. Área de las Ciencias Físico Matemáticas y de las Ingenierías

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