Líneas de Investigación

Dr. Dorindo Elam Cárdenas E., IAAI, CFPS, SNI

Fecha de actualización: septiembre 2019.

En el presente documento se expone de forma breve la descripción, dirección (enfoque) y objetivos futuros de mis líneas personales de investigación, para que los interesados puedan guiarse en la selección o no de alguna de ellas. Espero que las mismas puedan ser de ayuda a la expansión y/o diversificación de los frentes de investigación de la institución, y de tener usted interés en alguna de estas, o en áreas afines o relacionadas; me pueda contactar.

I. Energía radiante y disipaciones irreversibles (Áreas afines: Energía – Potencia Eléctrica - Seguridad Contra Incendios – Aplicaciones Industriales)

Descripción: Modelado de la generación y transporte de la energía radiante (radiación electromagnética) o termoconductiva; comportamiento y caracterización de las disipaciones energéticas asociadas al calentamiento y las pérdidas energéticas directas o acumuladas en los conductores eléctricos con altas intensidades. Es la primera línea de investigación enfocada puramente en el modelado físico-matemático de las transformaciones energéticas a partir de una fuente electromagnética a calor y/u otras radiaciones.

Dirigido a: Estudiantes de maestría o doctorado con investigación en áreas de ingeniería eléctrica, energía, ingeniería de seguridad (área de incendios eléctricos) con aplicaciones industriales o áreas afines.

Objetivos: Desarrollar modelos de caracterización para transformaciones energéticas radiantes o termoconductivas, según los tipos y propiedades las fuentes de radiación. Desarrollo de un laboratorio de energía radiante y disipaciones irreversibles donde se pueda realizar experimentación de cada uno de los casos específicos para los modelos. Publicación de los modelos alcanzados en revistas indexadas.

II. Incendios Eléctricos (Áreas afines: Energía – Potencia Eléctrica - Seguridad Contra Incendios – Aplicaciones Industriales)

Descripción: Determinación y caracterización de los incendios de causa eléctrica, ya sea por generación de arco, corto circuito, disipaciones irreversibles termoconductivas, o alguna combinación de eventos, en base a evidencias de tipo científico comprobable por medios físicos experimentales y teóricos.

Dirigido a: Estudiantes de licenciatura, maestría o doctorado con investigación en áreas de ingeniería eléctrica, energía, ingeniería de seguridad (área de incendios eléctricos) con aplicaciones industriales o áreas afines.

Objetivos: Desarrollar modelos de aplicaciones específicas según los diferentes tipos y características de los incendios eléctricos. Desarrollo de un laboratorio de incendios eléctricos donde se pueda realizar experimentación de cada uno de los casos específicos para los modelos. Publicación de los modelos alcanzados en revistas indexadas.

III. Análisis de los impactos externos de los sistemas eléctricos y electromecánicos sobre el ambiente. (Áreas afines: Potencia Eléctrica – Energía - Medio Ambiente – Aplicaciones Industriales)

Descripción: Se trata de establecer un modelo fenomenológico que contemple y relacione los principales efectos de los sistemas de generación, transmisión, distribución y uso final de la energía eléctrica, sobre el calentamiento y otros impactos ambientales; establecer su grado de impacto, y compararlo con los efectos de otros procesos industriales sobre el mismo tema. Se intentan buscar también medios de mitigación para los impactos ambientales de los sistemas eléctricos y/o electromecánicos utilizados por la industria de hoy en día.

Dirigido a: Estudiantes de licenciatura, maestría o doctorado con investigación en áreas de ingeniería eléctrica, ingeniería mecánica, ingeniería ambiental, energía pura, energía renovable, ingeniería de seguridad o proyectos de ingeniería con aplicaciones energéticas o áreas afines.

Objetivos: Presentar hipótesis y conformar modelos específicos para explicar en qué forma los distintos procesos eléctricos de la industria pueden impactar al medio ambiente, incluyendo pérdidas energéticas de fuente eléctrica, electromecánica y transformaciones energéticas, en proyectos industriales y comerciales, desde el punto de generación hasta el punto de consumo. Publicación de los modelos alcanzados en revistas indexadas.

IV. Modelado del diseño y gestión de Proyectos de Ingeniería Eléctrica (Ingeniería Eléctrica – Proyectos de Ingeniería – Aplicaciones Industriales)

Descripción: Los modelos de gestión y ejecución de proyectos constructivos clásicos, han demostrado no ser lo suficientemente aproximados a la realidad cuando se tratan megaproyectos y programas de ingeniería. En el área específica de proyectos de ingeniería eléctrica la predicción de necesidades multivariantes, tales como la mano de obra y materiales dependientes de rubros como metales y el combustibles (ampliamente usados en las instalaciones eléctricas), requieren de un modelo de cálculo que se ajuste a estas multivariables, pues los métodos proporcionados actualmente por las teorías tradicionalistas se vuelven simplistas e inexactos para estos casos.

Dirigido a: Estudiantes de licenciatura, maestría o doctorado con investigación en áreas de ingeniería eléctrica, ingeniería de proyectos eléctricos o electromecánicos o áreas afines.

Objetivos: Desarrollar modelos específicos para diversos casos de cálculos y aproximaciones sobre todo en el área de presupuestación, programación y riesgos para proyectos de instalaciones de ingeniería eléctrica o electromecánica. Publicación de los modelos alcanzados en revistas indexadas.

V. Modelado de la ignición, propagación y control de incendios (Energía – Seguridad Contra Incendios – Aplicaciones Industriales)

Descripción: Caracterización y modelado del fenómeno de disipación energética conocido como incendio (fuego), desde el evento de ignición, su desarrollo y propagación, hasta sus posibilidades de control y extinción. Se incluye el estudio de las formas de ignición, ya sea espontánea o pilotada; en gases, líquidos y sólidos; así como los elementos ignitores (chispas y/o generadores de calor) y sus modelos de protección según las clasificaciones actuales en los códigos y reglamentaciones eléctricas y energéticas del estado del arte. Se incluye también el estudio de la propagación de los incendios, por medio del uso de CFD y otras herramientas de modelado. Se consideran análisis de predicción y control de los diferentes tipos de incendios desarrollados, con las aportaciones que se consideren de rigor para el desarrollo de nuevas técnicas de control, o la optimización de las actuales.

Dirigido a: Estudiantes de maestría o doctorado con investigación en áreas de ingeniería eléctrica, ingeniería mecánica, energía, ingeniería de seguridad con aplicaciones industriales o áreas afines.

Objetivos: Desarrollar modelos específicos para diversos casos de incendios. Modelado y caracterización de la ignición, propagación, control y extinción de los incendios. Modelado con CFD o metodologías equivalentes. Revisión de las clasificaciones actuales reglamentadas como locaciones de alto riesgo por el código eléctrico nacional y otras reglamentaciones de instalaciones eléctricas. Publicación de los modelos alcanzados en revistas indexadas.

VI. Radiaciones y transmisión energética sin medio conductor (Energía – Ingeniería Eléctrica – Ingeniería Electromecánica - Aplicaciones Industriales)

Descripción: Estudio de las transmisiones energéticas radiantes (Campos EM oscilantes). Caracterización de emisiones eléctricas, magnéticas, luminosas, térmicas, corpusculares y de otros tipos dentro del espectro electromagnético, y sus posibles combinaciones. Se plantea el modelaje de transmisiones energéticas sin medios conductores (inalámbricas), en virtud de que las radiaciones son hasta el momento la única forma descubierta por la cual se puede lograr este objetivo; así como sus posibles aplicaciones.

Dirigido a: Estudiantes de maestría o doctorado con investigación en áreas de ingeniería eléctrica, energía, ingeniería mecánica, ingeniería de seguridad con aplicaciones industriales o áreas afines.

Objetivos: Desarrollar modelos de caracterización para la transmisión energética radiante en cualquiera de los tipos de radiación, así como sus posibilidades de captación, colección y aprovechamiento. Desarrollo de un laboratorio de energía radiante y disipaciones irreversibles donde se pueda realizar experimentación de cada uno de los casos específicos para los modelos. Publicación de los modelos alcanzados en revistas indexadas.

VII. Baterías y acumuladores de carga (Ingeniería Eléctrica – Ingeniería Electrónica – Energía – Aplicaciones Industriales)

Descripción: Estudio para la optimización y caracterización de sistemas de acumulación de carga, en vista de la necesidad de desarrollar sistemas de mayor capacidad y eficiencia, y al mismo tiempo incrementar su seguridad en temas de protección contra incendios, visto el hecho de que las baterías están entre las principales fuentes de ignición de incendios eléctricos y explosiones, sobre todo en equipamiento electrónico (i.e. Baterias de Ion de Litio). El peligro de incendio es frecuentemente asociado con la posibilidad de ignición del electrólito y la autogeneración de calor por reacciones químicas debido a la inestabilidad térmica de los materiales de la batería. Por otra parte, es necesario incrementar la capacidad y eficiencia energética de las baterías, pues cada vez se hace más necesaria una mayor cantidad de consumo en los dispositivos que requieren de ellas.

Dirigido a: Estudiantes de licenciatura, maestría o doctorado con investigación en áreas de ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica, energía, ingeniería de seguridad con aplicaciones industriales o áreas afines.

Objetivos: Modelar, caracterizar y optimizar baterías y otros acumuladores de carga. Desarrollo de elementos de acumulación de carga más seguros y eficientes.

VIII. Seguridad energética aplicada y análisis de riesgos energéticos radiantes ionizantes (nucleares) y no ionizantes (protección eléctrica, Arc-Flash, explosiones, BLEVES, Flashover, Backdraft, VCEs, y otros eventos disruptivos y de seguridad).

Descripción: Caracterización y modelado de los fenómenos de disipación energética disruptiva (explosiones), desde el evento de ignición, su desarrollo y propagación, hasta sus posibilidades de control. Se incluye el estudio de las formas y posibilidades de ignición, ya sea espontánea o guiada, sus modelos de protección según las clasificaciones actuales en los estándares y reglamentaciones eléctricas, mecánicas y energéticas del estado del arte.

Objetivos: Desarrollo de modelos específicos para diversos casos de seguridad energética aplicada y análisis de riesgos de seguridad energética respecto de radiaciones ionizantes, no ionizantes y explosiones. Publicación de los modelos alcanzados en revistas indexadas.

IX. Líneas afines a aplicaciones industriales, seguridad eléctrica, seguridad contra incendios y explosiones, propagación de campos EM, radiación y energía.

AREA DE CONOCIMIENTO GENERAL Y TRANSVERSAL A TODAS LAS LÍNEAS: APLICACIONES INDUSTRIALES

Abarca el avance de la teoría y la práctica de la ingeniería eléctrica y electrónica en el desarrollo, diseño, fabricación y aplicación de sistemas eléctricos, aparatos, dispositivos y control de procesos y equipos de la industria y el comercio; la promoción de instalaciones seguras, confiables y factibles económicamente; el desarrollo del liderazgo industrial en la preservación energética y medioambiental; el cuidado de la seguridad y salubridad en trabajos industriales; y la creación y actualización de estándares de ingeniería y prácticas recomendadas por medio de la investigación y desarrollo.