Scientia et Technica

Analysis of the conversion efficiency and THD of DC/AC converters used in off-grid Photovoltaic generation system

Nairo Julian Rodriguez Ballesteros — 2025-06-30

Este artículo presenta un análisis experimental de la eficiencia de conversión y la distorsión armónica total (THD) de dos prototipos de convertidores DC/AC diseñados para sistemas de generación fotovoltaica aislados de la red (OPGS). El objetivo es determinar la influencia de dos factores controlables, el voltaje DC de entrada y el porcentaje de carga nominal conectada a la salida sobre el desempeño de los convertidores. Los prototipos, basados en modulación SPWM unipolar, fueron implementados mediante software de simulación y evaluados bajo un diseño experimental factorial. Se aplicaron métodos estadísticos, incluyendo ANOVA, para analizar el efecto de cada factor y su interacción sobre las dos variables de respuesta: eficiencia y THD. Los resultados mostraron que, para el primer prototipo, la eficiencia es independiente del voltaje DC de entrada pero dependiente de la carga, mientras que la THD está influenciada por ambos factores. En el segundo prototipo, tanto la eficiencia como la THD se ven afectadas por las variaciones de ambos factores, y la THD presenta inestabilidad debido a la resonancia de la red LC. La comparación revela que ubicar el filtro LC después del transformador mejora ligeramente la THD, pero reduce la eficiencia debido a mayores pérdidas por armónicos. Estos hallazgos son relevantes para optimizar el diseño de inversores en sistemas fotovoltaicos aislados.

Mathematical Model for Analyzing the Fluorescence Emission of Biological Tissue

Belarmino Segura Giraldo — 2025-07-23

Optical emission fluorescence spectroscopy allows for determining biochemical changes in normal and pathological biological tissue in-vivo or in biopsies. The aim of the study is to analyze the chemical and physical properties of the cervix tissue. The mathematical model is presented to examine and observe the fluorescence emission of the tissue. In the precancerous state development, the optical properties of the tissue can be altered not only by the light dispersion and the fluorescence increase in the epithelium but for the fluorescence reduction in the stroma. Beer-Lambert Law was used to describe light propagation in the tissues. Four components of cervix tissue were identified: collagen, elastin, NADH, and flavins. It was possible to generate support for the medical diagnosis of precancerous lesions on cervix tissue by applying the model with developed algorithms. A good fit of the spectrum was obtained and predictions to the model were properly made, with significative differences for each fluorophore parameter, especially on collagen and NADH.

Implementation of ANFIS +NN and nature-inspired optimization algorithms for solar radiation prediction

Edgar Dario Obando Paredes — 2025-07-23

Este artículo presenta un modelo híbrido que utiliza ANFIS (sistema de inferencia neurodifusa adaptativa) hibridado con redes neuronales (NN) y optimizado con algoritmos basados en comportamientos naturales, en este caso, colonias de hormigas (ACO). El modelo está diseñado para predecir los recursos primarios en una región específica, sujeta a la planificación e instalación de generación fotovoltaica (FV) distribuida. El recurso solar primario depende de las condiciones climáticas de la región a evaluar, y su alta variabilidad en períodos cortos representa un desafío en la planificación de recursos energéticos que utilizan fuentes variables a largo plazo. En este artículo, se diseña, desarrolla, evalúa y valida el comportamiento de un modelo híbrido ANFIS+NN+ACO. Se detalla la metodología basada en el análisis de datos. En primer lugar, se trabaja con bases de datos climáticas, que proporcionan pautas para el preprocesamiento y la limpieza. En segundo lugar, se establecen las variables climáticas que predicen la radiación solar. Las funciones de pertenencia de ANFIS se basan en los datos para capturar la no linealidad y extraer relaciones con los predictores. Las redes neuronales respaldan el proceso de optimización de la función de pertenencia y, finalmente, el optimizador refina y evalúa la respuesta. Esta se evalúa mediante métricas que demuestran la robustez del modelo al capturar y procesar datos. El estudio contribuye a visibilizar herramientas y alternativas para determinar el potencial energético en regiones climáticas sujetas al futuro de la generación distribuida.

Model of an ideal Rankine cycle with reheating in E.E.S

Diego Alejandro Narváez Meza — 2025-06-30

En el presente estudio se desarrolla un análisis exhaustivo de un ciclo Rankine regenerativo ideal basado en el uso de herramientas TIC para la transformación digital en la enseñanza de la ingeniería, la brecha que se pretende abordar se enmarca en el uso de las tecnologías para agilizar los análisis termodinámicos de ciclos complejos, los cuales han sido rigurosamente modelado mediante el uso del software Engineering Equation Solver (E.E.S.), una herramienta computacional de alta fidelidad ampliamente reconocida por su precisión en la resolución de sistemas termodinámicos no lineales y multivariable. El enfoque metodológico adoptado contempla la evaluación minuciosa de las eficiencias isoentrópicas de los principales componentes del ciclo, turbinas, bomba e intercambiadores de calor, lo cual permite una determinación precisa de la potencia neta generada, las tasas de transferencia de energía térmica hacia y desde los intercambiadores, así como la cuantificación de los flujos másicos de vapor extraído en puntos específicos del sistema para efectos regenerativos. Asimismo, se integra la generación computacional de diagramas temperatura –entropía (T–s), los cuales constituyen herramientas fundamentales para la visualización y validación de los procesos termodinámicos involucrados, permitiendo la identificación clara de cada uno de los estados del ciclo. A partir de esta representación gráfica y de los resultados numéricos derivados del modelo, se determinan propiedades termodinámicas clave.

La revisión científica como acto formativo y garante del conocimiento

Jimmy Alexander Cortes Osorio — 2025-06-30

En la de publicación científica, el revisor tiene un lugar esencial y, a la vez, discretamente invisible. Sus funciones son éticas académicas, éticas y formativas. Serlo no significa ejercer un juicio autoritario ni redactar una sentencia, más bien implica una gran responsabilidad con la comunidad académica que ha reconocido sus méritos. Pese a ello, la mayoría de las veces se realiza esta labor sin conciencia plena del impacto que la evaluación puede ejercer sobre una trayectoria investigativa o incluso sobre una línea de trabajo. Mas allá del juicio, un buen par evaluador es un lector objetivo, crítico, cuidadoso y comprometido que se identifica como un conocedor del tema. No basta con identificar errores o emitir recomendaciones generales. Su dictamen debe contribuir con base en criterios técnicos sólidos, a la mejora del manuscrito conservando siempre profundo respeto por los autores y el tema tratado. Por lo anterior, la revisión debe ser útil para el autor y para el editor, actuando como una oportunidad más mejoramiento de un manuscrito en desarrollo con oportunidad de publicación. Como señala el Committee on Publication Ethics (COPE), los revisores deben "valorar los méritos del artículo con objetividad, sin prejuicios personales ni consideraciones de nacionalidad, género, religión o afiliación institucional" [1].