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Cluster identification and characterization in the riser of a circulating fluidized bed from numerical simulation results

CABEZAS-GOMEZ, Luben; SILVA, Renato Cesar da; NAVARRO, Helio Aparecido; MILIOLI, Fernando Eduardo
Fonte: ELSEVIER SCIENCE INC Publicador: ELSEVIER SCIENCE INC
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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A methodology of identification and characterization of coherent structures mostly known as clusters is applied to hydrodynamic results of numerical simulation generated for the riser of a circulating fluidized bed. The numerical simulation is performed using the MICEFLOW code, which includes the two-fluids IIT`s hydrodynamic model B. The methodology for cluster characterization that is used is based in the determination of four characteristics, related to average life time, average volumetric fraction of solid, existing time fraction and frequency of occurrence. The identification of clusters is performed by applying a criterion related to the time average value of the volumetric solid fraction. A qualitative rather than quantitative analysis is performed mainly owing to the unavailability of operational data used in the considered experiments. Concerning qualitative analysis, the simulation results are in good agreement with literature. Some quantitative comparisons between predictions and experiment were also presented to emphasize the capability of the modeling procedure regarding the analysis of macroscopic scale coherent structures. (c) 2007 Elsevier Inc. All rights reserved.

Simulação numérica 3D do enchimento de compartimentos de reservatórios utilizando o método de elementos finitos; Tridimensional numerical simulation of reservoir filling using finite elemnt method

Barbosa, Fernanda Paula
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 23/11/2007 PT
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A simulação numérica de escoamentos de fluidos em uma grande variedade de aplicações requer a utilização de técnicas numéricas de alta eficência e recursos computacionais de alto desempenho. O objetivo deste trabalho é iniciar uma investigação de escoamentos de fluido durante o enchimento de compartimentos de reservatórios. Uma abordagem inicial foi tratar problemas de escoamento em um canal, rebuscando a geometria do domínio para contemplar problemas mais complexos. Este trabalho apresenta o desenvolvimento e os resultados obtidos de um método numérico para simulação de escoamento de fluido incompressível em um domínio tridimensional, onde as equações de Navier-Stokes são desenvolvidas em uma formulação euleriana e discretizadas pelo método de elementos finitos. Os termos convectivos destas equações foram tratados pelo método semi-lagrangeano e o método de Galerkin foi utilizado para discretização espacial, um método baseado em decomposição LU foi utilizado para desacoplar as componentes de velocidade e pressão, sendo esta última calculada utilizando-se uma aproximação hidrostática. O domínio tridimensional foi representado por uma malha manipulada por uma estrutura de dados topológica, formada por células que definem elementos prismáticos lineares. Foram realizados experimentos sob várias alterações na geometria do domínio e também sob diferentes condições iniciais. Os resultados mostraram uma boa aproximação do método...

Simulação numérica da evolução linear e não linear em uma camada de mistura compressível tridimensional; Numerical simulation of the linear and non-linear evolution in a three-dimensional compressible mixing layer

Germanos, Ricardo Alberto Coppola
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 05/02/2009 PT
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As aplicações aeroespaciais estão frequentemente associadas a escoamentos compressíveis com altíssimos números de Reynolds. No entanto, existem no contexto aeroespacial importantes aplicações que envolvem escoamentos compressíveis a Reynolds relativamente baixos. Entre eles se destacam o escoamento em pás de turbina a gás e ao redor de dispositivos de alta sustentação como eslates e flapes em grandes ângulos de ataque. Pode-se destacar também o processo de combustão supersônica que está intimamente ligado e é fortemente beneficiado pelo presente estudo. Nas aplicações aerodinâmicas em baixos números de Reynolds frequentemente uma parcela significativa do escoamento se apresenta no regime de transição para turbulência, ou nos estágios iniciais do escoamento turbulento. O objetivo do presente projeto é a simulação numérica direta de escoamentos compressíveis transicionais com desenvolvimento de um código para simulação em três dimensões de escoamentos alto subsônicos. O escoamento a ser estudado no projeto é a evolução linear e não linear de trens de onda e pacotes de onda em uma camada de mistura compressível. A solução das equações de Navier-Stokes é obtida através do método das diferenças finitas. As derivadas espaciais são resolvidas através de um método compacto de sexta ordem...

Simulação numérica direta de escoamentos sobre superfícies côncavas com transferência de calor; Direct numerical simulation of flows over convave surfaces with heat transfer

Malatesta, Vinicius
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 07/07/2014 PT
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Escoamentos sobre superfícies côncovas estão sujeitos à instabilidade centrífuga, dando origem a vórtices longitudinais, conhecidos como vórtices de Görtler. Esses vórtices são responsáveis por gerar distorções fortes nos perfis de velocidade. Como os vórtices são contra-rotativos, duas regiões surgem entre os mesmos: uma região de upwash e uma região de downwash. Na região de upwash o fluido próximo à parede é jogado para longe da mesma. Na região de downwash acontece o contrário, o fluido que se desloca a uma velocidade maior é jogado em direção à parede. Os vórtices se amplificam inicialmente de forma linear. À jusante na região não linear de desenvolvimento dos vórtices, a amplitude dos mesmos já é elevada, e há a formação de uma estrutura do tipo cogumelo com a distribuição da componente de velocidade na direção principal do escoamento . Essa nova distribuição de velocidade é tridimensional e difere em muito da camada limite obtida com a solução das equações de Blasius. Levando-se em consideração a camada limite térmica, já foi observado que, na média, há um aumento de transferência de calor na direção da parede. No presente trabalho, é verificado numericamente a transferência de calor na presença de vórtices de Görtler. Para tal...

Simulação numérica de incêndios de superfície na Região Amazônica com modelo de turbulência de grandes estruturas.; Numerical simulation of surface fires in the Amazon region with large structures turbulence model.

Mendes, Paulo Roberto Bufacchi
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 22/11/2013 PT
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O incêndio florestal é uma complexa combinação da energia liberada na forma de calor devido à combustão dos produtos oriundos da pirólise da vegetação e o transporte dessa energia para o ar e para a vegetação à sua volta. O primeiro é o domínio da química e ocorre na escala de moléculas e o segundo é o domínio da física e ocorre em escalas de até quilômetros. É a interação desses processos sobre uma ampla gama de escalas temporais e espaciais envolvidas no incêndio florestal que faz a modelagem do seu comportamento uma tarefa tão difícil. A propagação do incêndio através de vegetação rasteira e folhas mortas foi simulada numericamente usando a formulação física do WFDS. A abordagem utilizada foi tridimensional e transiente, e baseada em uma descrição dos fenômenos físicos que contribuem para a propagação de um incêndio de superfície através de uma camada de combustível. Neste cenário de incêndio, existem duas regiões: vegetação e ar, cada uma com suas propriedades físicas e químicas e, embora elas precisem ser integradas no mecanismo de solução, há diferentes fenômenos que ocorrem em cada uma. Na região de vegetação, a abordagem é representá-la como partículas submalha cercadas de ar. O caráter heterogêneo da vegetação...

Simulação numérica direta de escoamento transicional sobre uma superfície contendo rugosidade; Direct numerical simulation of transitional flow over a surface containing roughness

Petri, Larissa Alves
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 09/03/2015 PT
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Em diversos escoamentos sobre superfícies há a presença de protuberâncias, como por exemplo rebites, parafusos e juntas. Estas protuberâncias podem influenciar a camada limite, acelerando a transição do escoamento do estado laminar para o estado turbulento. Em alguns casos isto pode ser indesejável, já que o escoamento turbulento implica necessariamente em uma força de atrito maior do que aquela referente ao escoamento laminar. Existem alguns aspectos neste tipo de escoamento que ainda não estão bem compreendidos. O objetivo deste trabalho é estudar a influência de uma rugosidade isolada no escoamento sobre uma superfície. Este estudo contribui para se entender o que ocorre em casos de maior complexidade. O estudo é de natureza computacional, em que se utiliza simulação numérica direta das equações de Navier-Stokes. A técnica de fronteiras imersas é utilizada para representar a rugosidade no escoamento sobre a superfície. O código numérico é verificado por meio do método de soluções manufaturadas. Comparações entre resultados experimentais, da teoria de estabilidade linear e numéricos também são utilizados para a validação do código. Resultados obtidos com diferentes alturas de rugosidade e variações no gradiente de pressão permitiram analisar a influência de elemento rugoso tridimensional em escoamentos de camada limite.; The presence of protuberances on surfaces...

Comparison between neutron diffraction measurements and numerical simulation of residual stresses of a wire-drawing process

Souza, Tomaz Fantin de; Soares, Carla Adriana Theis; Zottis, Juliana; Nunes, Rafael Menezes; Rocha, Alexandre da Silva; Hirsch, Thomas
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: application/pdf
ENG
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In this work, a drawing processed was simulated to calculate forces and the resulting residual stresses in the material. The calculated residual stresses were compared with experimentally measured residual stresses by the Neutron Diffraction Method. The modeled process was the Wire Drawing. The necessary parameters to model the process were taken from an industrial currently used process. Rods of an AISI 1045 steel with nominal diameters of 21.46 mm were reduced to 20.25 mm by drawing with an drawing angle of 15°. Compression tests were used to determinate flow curves of the real material an used in the simulation models. The possibility to estimate drawing forces by numerical simulation was evaluated by comparing simulated results with values from empirical equations given by the literature. The results have shown a sufficient accuracy for the calculation of forces, but the comparison of residual stresses has shown differences to the experimentally determined ones that can be minimized by the consideration of high strain rates in the compression tests, anisotropy of the material and kinematic hardening.

Simulação numérica da combustão do glicerol; Numerical simulation of glycerol combustion

Paz, Matheus Ramage
Fonte: Universidade Federal do Rio Grande do Sul Publicador: Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso Formato: application/pdf
POR
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O aumento da disponibilidade de glicerol, originado da produção de biodiesel, torna relevante o desenvolvimento de aplicações alternativas para ele. Como o glicerol é um álcool, uma aplicação possível é a utilização como combustível. Para isso, deve-se analisar o comportamento da combustão do glicerol. Neste trabalho, realizou-se a simulação numérica, no código CHEMKIN, de uma chama unidimensional de pré-mistura do álcool com o ar. Isso para determinar a influência da razão de equivalência e da temperatura de ignição da chama, no perfil de temperatura e na velocidade axial da chama. Os resultados indicaram que, para uma combustão mais eficiente, deve-se utilizar temperaturas de ignição mais altas que combustíveis comuns, como gasolina e gás natural, próximas à temperatura de autoignição do glicerol, 643,15 K. Já a razão de equivalência deve ser próxima a um, para evitar a formação de acroleína devido redução da temperatura de chama. Desta forma, conclui-se que a utilização do glicerol como combustível é viável, caso a combustão seja realizada com os parâmetros adequados.; The increasing availability of glycerol, from biodiesel production, creates a need to develop new applications for it. As the glycerol is an alcohol...

Simulação numerica de processos de fratura em vigas de concreto armado e reforçado com fibras de aço, utilizando a curva tensão-abertura de fissura; Numerical simulation of fracture processes in concrete beams with conventional and steel fiber reinforcements, using the stress-crack opening relationship

Alaor Leandro Rosa
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 17/03/2005 PT
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Este trabalho enfoca o estudo de processos de fratura em vigas de concreto, concreto reforçado com fibras de aço, concreto armado e concreto armado reforçado com fibras de aço, através da simulação numérica com o código de elementos finitos DIANA. O estudo envolve a área de pesquisa em materiais compósitos à base de cimento, resultantes da adição de fibras de aço descontínuas orientadas aleatoriamente, e a análise numérica de sólidos contendo fissuras. Foram realizadas simulações numéricas de processos de fratura em vigas, sob carregamento monotônico, de acordo com os modelos de fissura discreta (?discrete crack model?) e de fissura distribuída (?smeread crack model?). As curvas tensão-abertura de fissura (? ? ?w), que caracterizam o comportamento do concreto e do concreto reforçado com fibras de aço, após a tensão de tração ser atingida, foram obtidas por retroanálise de vigas entalhadas submetidas ao ensaio de flexão em três pontos. As simulações foram realizadas para comparar resultados numéricos e experimentais de vigas entalhadas carregadas em três pontos e vigas armadas projetadas para ruptura à flexão e ao esforço cortante. Em todos os casos, foram considerados espécimes sem e com adição de fibras de aço; This work addresses the study of fracture processes in concrete beams with conventional and steel fiber reinforcements...

Numerical simulation of transparent glass-GFRP composite beams using smeared crack models

Valarinho, Luís; Sena-Cruz, José; Correia, João R.; Branco, Fernando A.
Fonte: Universidade do Minho Publicador: Universidade do Minho
Tipo: Conferência ou Objeto de Conferência
Publicado em //2012 ENG
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This paper describes results of experimental and numerical investigations about the structural behaviour of composite beams made of annealed glass panes and GFRP pultruded profiles. A brief description of flexural tests previously carried out on glass and glass-GFRP composite beams is first presented. The second part of this paper describes the numerical simulation of a rectangular glass-GFRP composite beam. Two-dimensional finite element (FE) models of the composite beam were developed in order to simulate and analyse their serviceability behaviour (prior to glass breakage) as well as their post-cracking behaviour until the failure. To this end, a multi-fixed smeared crack model was used, and the effects of the following parameters were evaluated: (i) fracture energy of glass and (ii) shear retention factor. Experimental and numerical results are compared regarding the cracking load and post-cracking behaviour, namely in terms of crack pattern and load-deflection response.

Comparison between Neutron Diffraction measurements and numerical simulation of residual stresses of a Wire-Drawing process

Souza,Tomaz Fantin de; Soares,Carla Adriana Theis; Zottis,Juliana; Nunes,Rafael Menezes; Rocha,Alexandre da Silva; Hirsch,Thomas
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/04/2013 EN
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In this work, a drawing processed was simulated to calculate forces and the resulting residual stresses in the material. The calculated residual stresses were compared with experimentally measured residual stresses by the Neutron Diffraction Method. The modeled process was the Wire Drawing. The necessary parameters to model the process were taken from an industrial currently used process. Rods of an AISI 1045 steel with nominal diameters of 21.46 mm were reduced to 20.25 mm by drawing with an drawing angle of 15°. Compression tests were used to determinate flow curves of the real material an used in the simulation models. The possibility to estimate drawing forces by numerical simulation was evaluated by comparing simulated results with values from empirical equations given by the literature. The results have shown a sufficient accuracy for the calculation of forces, but the comparison of residual stresses has shown differences to the experimentally determined ones that can be minimized by the consideration of high strain rates in the compression tests, anisotropy of the material and kinematic hardening.

Integrating neural network and numerical simulation for production performance prediction of low permeability reservoir

Yang, Qingjun; Zhang, Shulin; Fei, Qi
Fonte: Taylor & Francis Publicador: Taylor & Francis
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em //2005 EN
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It is difficult to predict the production performance of low permeability fractured oil reservoirs. This is because complicated factors such as geological and engineering factors affect well production performance. This paper presents a methodology to predict well production performance in the Hanq oil field, which is a low permeability fractured reservoir. Integration of neural network with numerical simulation is employed. First we study the regularity of fluid flow and oil displacement mechanism by injection well group numerical simulation and analysis of production performance. Then we form the expert knowledge affecting production performance. The neural networks based on expert knowledge are trained using production data. This method will play an important role in future waterflood management and the design of recovery strategy for the Hanq oil field.; Qingjun Yang, Shulin Zhang and Qi Fei

Phase transformation in TZP-ZrO2 under local stress and numerical simulation; Phasentransformation in TZP-ZrO2 unter lokaler mechanischer Beanspruchung und numerische Simulation

Wang, Xin
Fonte: Universidade de Tubinga Publicador: Universidade de Tubinga
Tipo: Dissertação
EN
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The main topics of this Ph.D thesis are phase transformations of zirconia from the tetragonal phase to the monoclinic phase under local application of loads, and the numerical modelling of this mechanical process using the commercial finite element method (FEM) software ABAQUS. The aim of the experiments and simulations is to determine the critical stress value required of this material for phase transformation to occur. The technique used in the experiments is to combine the Vickers indentation testing and Raman spectroscopy with blue laser light, and then to determine the monoclinic phase content around the Vickers indentation. Different stress values cause different levels of phase transformation and different monoclinic phase fractions. Monoclinic phase could not be detected in the unstressed area at a great distance from the indentation. The numerical simulation was performed using ABAQUS/standard Version 6.5 and 6.7 with 2D and 3D models. The maximum principal stress is particularly chosen to consider the stress field distribution for the contact problem. This thesis concerns the following: Determination of hardness and fracture toughness, influence factors on indentation, depth profile of Raman spectroscopy, top surface and lateral distribution of the monoclinic phase...

Modelagem matemática e simulação numérica de escoamentos bifásicos gás-sólido em colunas de leito fluidizado circulante; Mathematical modeling and numerical simulation of gas-solid two-phase flows in risers of circulating fluidized beds

Cabezas Gómez, Luben
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 24/03/2003 PT
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Foram desenvolvidos estudos de modelagem e simulação numérica de escoamentos bifásicos gás-sólido na coluna ascendente de leitos fluidizados circulantes utilizando um modelo Euleriano de duas fases separadas. O sistema de equações diferenciais parciais conservativas governantes foi obtido através de um procedimento tradicional. Ambas as fases foram assumidas como meio contínuo. Aplicou-se o procedimento de médias estatísticas de Euler, enfatizando a obtenção dos modelos hidrodinâmicos A e B desenvolvidos no IIT/ANL. Realizou-se análise comparativa de correlações para transferência de quantidade de movimento na interface. Discutiu-se a formulação de condições de contorno apropriadas. As equações diferenciais parciais médias foram discretizadas em volumes de controle Eulerianos. As equações de continuidade foram resolvidas implicitamente. As equações de quantidade de movimento foram resolvidas através de um procedimento explícito-implícito. Foram desenvolvidas simulações numéricas para uma coluna ascendente típica de leitos fluidizados circulantes. Desenvolveu-se análise paramétrica da influência de vários aspectos físicos e matemáticos sobre o escoamento. Avaliou-se resultados de simulação através de metodologia de identificação e caracterização de estruturas coerentes. Estudou-se o efeito da função de arrasto na interface sobre os processos dinâmicos que caracterizam estas estruturas coerentes. Foram realizados estudos numéricos de turbulência a partir de resultados de simulação direta. Várias conclusões e recomendações para futuros trabalhos foram propostas com base nas análises realizadas. Foram apresentadas algumas considerações gerais relativas a aspectos críticos na modelagem e simulação com modelo das duas fases separadas.; Studies were carried out on modeling and numerical simulation of gas-solid two-phase flows in the riser of circulating fluidized beds using an Eulerian two-fluids model. The system of conservative partial differential governing equations was derived through a traditional procedure. Both phases were assumed as a continuum. The Euler averaging procedure was applied emphasizing the derivation of the so called hydrodynamic models A and B developed at IIT/ANL. A comparative analysis was performed among correlations for momentum transfer at the interface. The formulation of suitable boundary conditions was discussed. The average partial differential conservative equations were discretized on Eulerian control volumes. The continuity equations were solved implicitly. The momentum equations were solved through an explicit-implicit procedure. Numerical simulation was performed for a typical circulating fluidized bed riser. A parametric analysis was carried out regarding the influence on the flow of various physical and mathematical aspects. Results of simulation were evaluated through a methodology of identification and characterization of coherent structures. The effect of the interface drag function on dynamic features of those coherent structures was addressed. Numerical studies on turbulence were performed from results of direct simulation. Several conclusions and recommendations for future work were put forward on the basis of the performed analyses. Some general considerations were presented regarding critical features of modeling and simulation through Eulerian two-fluids models.

A Numerical Simulation of a Ni-based Bulk Metallic Glass During Compressive Deformation and Fracture

Weizhong,Liang; Zhiliang,Ning; Ailian,Liu; Yongliang,An
Fonte: ABM, ABC, ABPol Publicador: ABM, ABC, ABPol
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/01/2015 EN
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On the basis of compression tests, uni-axial compression deformation and fracture behaviors of NiTiZrAlCuSi bulk metallic glass samples with different dimensions have been studied by numerical simulation approaches. Finite element models for compression simulation have been developed using ABAQUS software. Shear damage models were employed to reproduce the compression deformation and fracture process of the Ni-based amorphous alloys. Mises stress distribution and equivalent plastic strain obtained numerically during compression were analyzed. The simulation results were consistent with those of the compression experiment tests. The smaller of the samples exhibited larger plasticity and higher fracture strength when compared with the bigger one.

Validation of the Lattice Boltzmann Method for Direct Numerical Simulation of Wall-Bounded Turbulent Flows

BESPALKO, DUSTIN JOHN
Fonte: Quens University Publicador: Quens University
Tipo: Tese de Doutorado
EN; EN
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In this work, the lattice Boltzmann method (LBM) was validated for direct numerical simulation (DNS) of wall-bounded turbulent flows. The LBM is a discrete-particle-based method that numerically solves the Boltzmann equation as opposed to conventional DNS methods that are based on the Navier-Stokes (NS) equations. The advantages of the LBM are its simple implementation, its ability to handle complex geometries, and its scalability on modern high-performance computers. An LBM code was developed and used to simulate fully-developed turbulent channel flow. In order to validate the results, the turbulence statistics were compared to those calculated from a conventional NS-based finite difference (FD) simulation. In the present study, special care was taken to make sure the computational domains for LBM and FD simulations were the same. Similar validation studies in the literature have used LBM simulations with smaller computational domains in order to reduce the computational cost. However, reducing the size of the computational domain affects the turbulence statistics and confounds the results of the validation. The turbulence statistics calculated from the LBM and FD simulations were found to agree qualitatively; however, there were several significant deviations...

Three-dimensional numerical simulation of Vickers indentation tests

Antunes, J. M.; Menezes, L. F.; Fernandes, J. V.
Fonte: Universidade de Coimbra Publicador: Universidade de Coimbra
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: aplication/PDF
ENG
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66.15%
The development of depth sensing indentation equipment has allowed easy and reliable determination of two of the most popular measured mechanical properties of materials: the hardness and the Young's modulus. However, some difficulties emerge in the experimental procedure to calculate accurate values of these properties. This is related to, for example, the tip geometrical imperfections of the diamond pyramidal indenter and the definition of the contact area at the maximum load. Being so, numerical simulation of ultramicrohardness tests can be a helpful tool for better understanding of the influence of these parameters on procedures for determining the hardness and the Young's modulus. For this purpose, specific finite element simulation software, HAFILM, was developed to simulate the ultramicrohardness tests. Different mesh refinements were tested because of the dependence between the values of the mechanical properties and the size of the finite element mesh. Another parameter studied in this work is the value of the friction coefficient between the indenter and the sample in the numerical simulation. In order to obtain numerical results close to reality, a common geometry and size of the imperfection of the tip of Vickers indenter was taken into account for the numerical description of the indenter.; http://www.sciencedirect.com/science/article/B6VJS-4FXNRM9-2/1/fc471d8e5a726ca5ef37aaf842f333ca

Numerical simulation of the resin transport through fiber reinforcement medium

Souza, Jeferson Avila; Rocha, Luiz Alberto Oliveira; Amico, Sandro Campos
Fonte: SOUZA, Jeferson Avila; ROCHA, Luiz Alberto Oliveira; AMICO, Sandro Campos. Numerical simulation of the resin transport through fiber reinforcement medium. In: INTERNATIONAL CONGRESS OF MECHANICAL ENGINEERING – COBEM, 19., 2007, Brasília. Anais... Brasília: [s.n.], 2007. Disponível em: . Acesso em: 25 jul. 2015. Publicador: SOUZA, Jeferson Avila; ROCHA, Luiz Alberto Oliveira; AMICO, Sandro Campos. Numerical simulation of the resin transport through fiber reinforcement medium. In: INTERNATIONAL CONGRESS OF MECHANICAL ENGINEERING – COBEM, 19., 2007, Brasília. Anais... Brasília: [s.n.], 2007. Disponível em: . Acesso em: 25 jul. 2015.
Tipo: Aula
ENG
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66.05%
This paper describes the numerical simulation of the RTM (Resin Transfer Molding) process applied to the modeling of the resin transport through a fibrous reinforcement. The molding volume which is to be impregnated with the resin is considered as a porous medium and the Darcy equation is used to determine the resin transport velocity through the mold. A control volume finite element method is used for the determination of the pressure gradients inside the mold and the resin flow front advance is obtained using a FAN technique. The finite volume method was built to be used with a bi-dimensional unstructured grid, hence allowing the discretization of complex geometries. In the simulation presented here, resin physical properties, like viscosity and density, and the permeability of the media were kept constants.

A numerical simulation analysis of the effect of the interface drag function on cluster evolution in a CFB riser gas-solid flow

Gómez,L. C.; Milioli,F. E.
Fonte: Brazilian Society of Chemical Engineering Publicador: Brazilian Society of Chemical Engineering
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/12/2004 EN
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66.07%
The dynamics of formation, dissipation and breaking of coherent structures in the riser gas-solid flow of a circulating fluidized bed (CFB) are evaluated by numerical simulation. The simulation is performed using the MICEFLOW code, which includes IIT's two-fluid hydrodynamic model B. The methodology for cluster characterization is used from Sharma et al. and is based on determination of four characteristics, average lifetime, average volumetric fraction of solid, existence time fraction and frequency of occurrence. Clusters are identified applying a criterion for the time average value of the volumetric solid fraction. A qualitative analysis of the influence of different drag function correlations on the hydrodynamics of the flow, including the evolution of coherent structures, is performed. The simulation predictions are also compared to experimental results. The results indicate that the choice of a correlation for drag function should be quite judicious. Finally it is shown that the mean clustering criteria of Sharma et al. should be modified to take into account other factors that influence cluster dynamics.

On a Wavelet-Based Method for the Numerical Simulation of Wave Propagation

Hong, Tae-Kyung; Kennett, Brian
Fonte: Academic Press Publicador: Academic Press
Tipo: Artigo de Revista Científica
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A wavelet-based method for the numerical simulation of acoustic and elastic wave propagation is developed. Using a displacement-velocity formulation and treating spatial derivatives with linear operators, the wave equations are rewritten as a system of equations whose evolution in time is controlled by first-order derivatives. The linear operators for spatial derivatives are implemented in wavelet bases using an operator projection technique with nonstandard forms of wavelet transform. Using a semigroup approach, the discretized solution in time can be represented in an explicit recursive form, based on Taylor expansion of exponential functions of operator matrices. The boundary conditions are implemented by augmenting the system of equations with equivalent force terms at the boundaries. The wavelet-based method is applied to the acoustic wave equation with rigid boundary conditions at both ends in 1-D domain and to the elastic wave equation with a traction-free boundary conditions at a free surface in 2-D spatial media. The method can be applied directly to media with plane surfaces, and surface topography can be included with the aid of distortion of the grid describing the properties of the medium. The numerical results are compared with analytic solutions based on the Cagniard technique and show high accuracy. The wavelet-based approach is also demonstrated for complex media including highly varying topography or stochastic heterogeneity with rapid variations in physical parameters. These examples indicate the value of the approach as an accurate and stable tool for the simulation of wave propagation in general complex media.