Hace unos años, se inició la gestión de la postulación básica ante la Oficina de Investigación de la Armada de Estados Unidos, “Army Research Office (ARO)”, de dos proyectos de investigación de docentes de nuestro Departamento de Ingeniería.
Entre estos proyectos, se encuentran:
Este año, el proyecto del Dr. Rodríguez recibió el financiamiento de 134 mil dólares y el del Dr. Célis 298 mil dólares. Por esta razón, entrevistamos a los coordinadores de estos dos proyectos para conocer acerca de la importancia de estas investigaciones, el proceso de gestión ante Army Research Office de USA y el financiamiento obtenido.
Entrevista al Dr. Paul Rodríguez (PR):
¿Cómo fue que su proyecto de investigación inició su gestión ante Army Research Office de USA?
PR: Durante la etapa inicial de la pandemia (2020, inicios 2021), el financiamiento de proyectos de investigación de ciencia básica fue bastante restringido (sobre todo, a nivel nacional). Por esta razón, y en base a resultados preliminares, es que empiezo el proceso de postulación en ARO (Army Research Office), inicialmente con un “white paper” (mediados de Feb. 2021) para, luego de varios meses (agosto 2021), finalizar con la presentación del proyecto propiamente dicho.
¿Cuáles son los resultados obtenidos con su investigación?
PR: El financiamiento del proyecto de investigación acaba de ser otorgado (a inicios de octubre del 2022). Los resultados esperados del proyecto se enfocan en modificar FISTA (un algoritmo de optimización ampliamente utilizado en aplicaciones en procesamiento de imágenes digitales y en aprendizaje profundo), de modo que el algoritmo resultante mejore su performance por un factor de dos como mínimo.
¿Por qué es importante para la academia y la ingeniería conocer las implicancias de la modificación del algoritmo FISTA?
PR: Desde el punto de vista teórico, FISTA es un algoritmo con velocidad de convergencia cuadrática: La distancia entre la solución real y la estimada es inversamente proporcional al número de iteraciones realizadas al cuadrado. Con la modificación propuesta, se propone lograr una velocidad de convergencia cúbica; desde el punto de vista práctico, cualquier aplicación basada en FISTA se beneficiaría de la nueva velocidad de convergencia.
¿En qué casos de las ciencias e ingeniería se podrían aplicar los resultados que ha obtenido con este trabajo?
PR: Entre otras aplicaciones, FISTA es utilizado en procesamiento de imágenes digitales (eliminación de ruido, representaciones, “sparse” convolucionales, modelamiento de fondo en videos, etc.) y aprendizaje profundo (clasificación, reconocimiento, etc.). Cualquier aplicación práctica que utilice esta clase de herramientas se vería potencialmente beneficiada.
Entrevista al Dr. César Celis (CC):
¿Cómo fue que su proyecto de investigación inició su gestión ante Army Research Office de Usa?
CC: Mis primeros contactos con la Army Research Office (ARO) y otras entidades americanas, como la Air Force Office of Scientific Research (AFOSR), ocurrieron hace varios años. Tengo conocimiento desde esa época del tipo de trabajo que ellos realizan. Para este proyecto en particular, las primeras reuniones ocurrieron en 2019 y desde ese entonces hemos venido discutiendo el proyecto actual en desarrollo.
¿Cuáles son los resultados que se esperan obtener de este proyecto? ¿Qué campos de la ingeniería son fundamentales para realizar esta investigación?
CC: En general, se espera que los resultados de este proyecto sean utilizados para diseñar y utilizar la próxima generación de plantas de potencia, más compactas y más eficientes. Los campos en los cuales el proyecto está enmarcado incluyen generación de potencia, motores de detonación y combustión supersónica.
¿Por qué es importante hoy en día efectuar este tipo de investigaciones? ¿Qué relación guarda este proyecto con la combustión turbulenta y las turbinas a gas?
CC: Para aumentar la eficiencia y reducir tanto los costos de operación como las emisiones contaminantes, es necesario introducir mejoras continuas en el diseño de los sistemas de generación de potencia. La mayoría de los sistemas de generación de potencia basados en turbinas a gas utilizados actualmente involucran procesos de deflagración y diversas variantes del ciclo Brayton de presión constante. Sin embargo, en términos termodinámicos, la liberación de energía a volumen (cuasi) constante, como ocurre en motores de detonación rotativos (RDEs), es más eficiente que a presión constante. Aunque las ventajas de los ciclos de detonación han sido reconocidas desde hace varias décadas, estos ciclos más eficientes no han sido implementados aún en sistemas prácticos de combustión en operación a flujo continuo. Esto ocurre porque hay varios desafíos técnicos que deben superarse antes de utilizar estos ciclos de forma segura y eficiente en sistemas de combustión relevantes en aplicaciones prácticas. Uno de estos desafíos está relacionado con la fuerte interacción entre ondas de choque, turbulencia y reacción química (STC) que ocurre en dichos sistemas, la cual continúa poco entendida. En consecuencia, este proyecto busca proponer nuevas construcciones teóricas de modelos sub-malla LES (simulación de grandes escalas), los cuales permiten modelar interacciones ondas de choque turbulencia reacción química, considerando procesos de transición deflagración detonación (DDT), y que sean útiles en simulaciones numéricas de motores de detonación rotativos.
¿En qué áreas de la industria nacional se podrían aplicar los descubrimientos de su investigación?
CC: En el área de generación de potencia, incluyendo potencia mecánica, eléctrica y propulsiva.
¿Cuál ha sido el aporte de la Universidade Federal Do Rio Grande Do Sul en la elaboración de su proyecto?
CC: El proyecto ha sido elaborado en conjunto con la Universidade Federal Do Rio Grande Do Sul (UFRGS) y, como tal, la UFRGS es responsable de la mitad de los desarrollos del proyecto.
Comentarios