Estimación de la caída de presión en flujos bifásicos gas-líquido mediante un modelo de regresión polinomial.

Authors

  • Kiara Alexandra González García Facultad de Ingeniería, Universidad Veracruzana Author
  • José Vidal Herrera-Romero Facultad de Ingeniería, Universidad Veracruzana Author
  • Francisco Alejandro Centro de Investigación en Recursos Energéticos y Sustentables, Universidad Veracruzana. Author
  • Darío Colorado-Garrido Centro de Investigación en Recursos Energéticos y Sustentables, Universidad Veracruzana. Author

DOI:

https://doi.org/10.67158/jmvqv806

Keywords:

Flujos bifásicos; Caída de presión; Modelo polinomial; Tubería horizontal; Regresión lineal.

Abstract

La caída de presión en flujos bifásicos gas-líquido constituye un parámetro fundamental para el diseño, operación y optimización de sistemas de transporte en tuberías, debido a su influencia directa en el consumo energético y el desempeño hidráulico. En este trabajo se propone un modelo de regresión polinomial para estimar la caída de presión en una tubería horizontal de 9.15 m de longitud y 0.0254 m de diámetro, utilizando una base de datos experimental compuesta por 751 registros correspondientes a sistemas Aire-Agua, Aire-Glicerina, Aire-Surfactante, Aire-CaBr2 y Aire-Surfactante puro. Como variables de entrada se emplearon el tipo de sistema, densidad, viscosidad, tensión superficial, velocidad superficial del líquido y velocidad superficial del gas. A diferencia de métodos basados en redes neuronales y algoritmos de aprendizaje automático, el modelo propuesto presenta una menor complejidad computacional y una interpretación directa de las variables involucradas. Los coeficientes fueron ajustados mediante regresión por mínimos cuadrados, obteniéndose un coeficiente de determinación R² = 0.9608 y un RMSE de 0.2425, lo que evidencia una adecuada capacidad para reproducir el comportamiento experimental de la caída de presión en los sistemas analizados. Los resultados muestran que la regresión polinomial constituye una alternativa práctica para la predicción de parámetros hidráulicos en flujos bifásicos.

Author Biographies

  • Kiara Alexandra González García, Facultad de Ingeniería, Universidad Veracruzana

    Kiara Alexandra González García es estudiante de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Veracruzana, Coatzacoalcos. Sus intereses académicos se orientan hacia la ingeniería de mecánica, la mecánica de fluidos y el análisis de flujos multifásicos. Es autora del artículo "Estimación de la caída de presión en flujos bifásicos gas-líquido mediante un modelo de regresión polinomial", en el que aborda el desarrollo y aplicación de modelos matemáticos para la predicción del comportamiento hidráulico en sistemas de flujo bifásico, contribuyendo al estudio de herramientas computacionales aplicadas a la ingeniería.

  • José Vidal Herrera-Romero, Facultad de Ingeniería, Universidad Veracruzana

    José Vidal Herrera-Romero es Profesor de Tiempo Completo y Doctor en Ingeniería en la Universidad Veracruzana, campus Coatzacoalcos. Sus principales líneas de investigación se centran en las energías renovables, los sistemas fotovoltaicos, la energía solar, la ingeniería térmica y las tecnologías energéticas sostenibles. Ha publicado artículos científicos en revistas internacionales de alto impacto, como Renewable Energy y Energy, participando en proyectos relacionados con la optimización de sistemas solares, plantas geotérmicas y el aprovechamiento eficiente de la energía.

  • Francisco Alejandro, Centro de Investigación en Recursos Energéticos y Sustentables, Universidad Veracruzana.

    Francisco Alejandro Alaffita-Hernández es Maestro en Ciencias Exactas con especialidad en Matemáticas por el Centro de Investigación y Estudios Avanzados (CINVESTAV), unidad Zacatenco. Es Licenciado en Matemáticas por la Universidad Veracruzana, campus Xalapa.

  • Darío Colorado-Garrido, Centro de Investigación en Recursos Energéticos y Sustentables, Universidad Veracruzana.

    El Dr. Darío Colorado Garrido es Ingeniero Químico egresado de la Universidad Veracruzana (2005), con maestría (2007) y doctorado (2011) en Ingeniería y Ciencias Aplicadas por la Universidad Autónoma del Estado de Morelos. Actualmente se desempeña como profesor de tiempo completo titular “C” y es coordinador del Centro de Investigación en Recursos Energéticos y Sustentables.

    Forma parte del cuerpo académico “Ingeniería y modelado de procesos energéticos” (UV-CA-412), y sus líneas de investigación se centran en el modelado, simulación y desarrollo de sistemas energéticos, así como en la fisicoquímica de procesos sustentables. Ha trabajado en proyectos relacionados con la simulación de procesos energéticos y la propagación de error en modelos polinomiales y redes neuronales aplicadas a sistemas térmicos.

    En el ámbito académico, ha dirigido tesis de maestría y doctorado en programas reconocidos por el PNPC. Cuenta con una destacada producción científica, con 35 publicaciones en revistas internacionales en temas de energía, exergía y transferencia de calor. Ha sido reconocido como Investigador Nacional Nivel 1 por el Sistema Nacional de Investigadores desde 2013, con renovaciones hasta 2022, y posee el reconocimiento al perfil deseable PRODEP desde 2014.

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Published

2026-06-28

How to Cite

Estimación de la caída de presión en flujos bifásicos gas-líquido mediante un modelo de regresión polinomial. (2026). Revista INEMATD SCIENCE - ISSN 3122-4091, 1(1), 25-35. https://doi.org/10.67158/jmvqv806

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