Examinando por Materia "Simulación numérica"
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Publicación Acceso abierto Análisis CFD-DEM de un tambor separador de caña de azúcar(Universidad del Valle, 2025) Valencia Ruiz, Nicolas; del Risco Moreno, Efraín BaldemarEl separar el tallo de la hoja de caña de azúcar, es un paso fundamental a la hora de garantizar que la caña de azúcar pueda ser procesada y tratada de manera óptima, velando por la calidad de productos finales libres de contaminantes o partículas no deseadas. Con la inserción del corte mecanizado en la industria, es muy común que el proceso de separación presente ineficiencias por parte del corte mecanizado. Este proceso se lleva a cabo con un sistema el cual expele aire a presión, separando los cuerpos livianos (hojas y suciedad) de los cuerpos pesados (tallos) y es aquí donde se presentan ineficiencias y discrepancias debido a la escala y calidad utilizada. En el presente trabajo de grado se busca analizar mediante métodos numéricos un tambor separador de caña, el cual es una maquinaria propuesta para la solución del problema que presenta el corte mecanizado. Se trata de un sistema de mayor escala a comparación del que posee una cosechadora para expeler aire y separar las partes de la caña de azúcar, por ende, sigue el mismo principio de transportar mediante el fluido de trabajo, en este caso aire, la suciedad y las hojas. El trabajo de grado hará uso de la simulación CFD en combinación con la simulación DEM, para observar y analizar el comportamiento de la interacción fluido y elementos discretos, bajo el funcionamiento de la maquinaria propuesta. Cabe destacar que esta evaluación numérica busca generar un método de validar la eficiencia y funcionamiento de un tambor separador de caña, obviando el desprendimiento de los elementos y posibles residuos como lo es la suciedad o agentes diferentes a la caña de azúcar que se pueden incorporar en el proceso. Se usa un modelo de turbulencia basado en RANS para el análisis CFD, y un modelo de esfera blanda para elanálisis DEM.Publicación Acceso abierto Análisis del efecto en la sustentación de un perfil alar con un cuerpo romo rotando en él(Universidad del Valle, 2024) Guerrero Martinez, Brayan Manuel; Jaramillo Pizarro, Guillermo AndrésEl presente estudio se centra en el análisis del efecto de cuerpos romos rotando en perfiles alares, con un enfoque particular en la fuerza de sustentación (L) y arrastre (D). A partir de investigaciones previas, se diseñaron y adaptaron experimentos para superar las limitaciones tecnológicas, evaluando dos propuestas de cuerpos romos: el cilindro y el triángulo redondeado. Mediante comparación experimental con el perfil NACA 0018 sin modificaciones se demostró que los cuerpos romos inducen efectos aerodinámicos significativos a Re=51×103. El uso de celdas de carga y una balanza aerodinámica es un método no utilizado antes en investigaciones de este tipo y permitió obtener mediciones, a pesar de los desafíos tecnológicos que supone. Los resultados experimentales revelaron para los AOA mayores a 20° el cuerpo romo cilíndrico obtuvo un aumento promedio en el CL del 21% y el cuerpo romo triangular un 6% a la velocidad de U = 1.6. Las simulaciones en CFD permitieron la visualización del flujo y su comportamiento con cada cuerpo romo. Las diferencias entre los resultados experimentales y de CFD subrayan la necesidad de continuar investigando y mejorando los métodos de medición y simulación para una comprensión más precisa de estos fenómenos aerodinámicos.Publicación Acceso abierto Estudio analítico y numérico de un sistema de Stokes no homogéneo planar con densidad y viscosidad variables(Universidad del Valle, 2024) González Betancourth, Edward Duván; Muñoz Grajales, Juan CarlosEn este trabajo de grado estudiamos el sistema de Stokes no homogéneo estacionario, bidimensional con densidad y viscosidad variables en un dominio planar Ω ⊂ R2 en forma de canal rectangular estudiado en el cual describe el flujo de un fluido viscoso en un canal rectangular tomando en cuenta los efectos de fricción contra las paredes del canal. La estrategia es reformular el sistema diferencial original en una formulación integral escribiendo la densidad en términos de la función de corriente, para la cual se establece la existencia y unicidad de soluciones débiles con ayuda de los teoremas de punto fijo de Schauder. Además, se deduce otra formulación integral apropiada para el sistema de Stokes, para la cual se facilita la implementación de un esquema numérico basado en el método de los elementos finitos, utilizando la librería FeniCS sobre Python. Finalmente, se presentan los resultados de experimentos numéricos para algunos valores constantes de la densidad y viscosidad utilizando el esquema numérico propuesto.Publicación Acceso abierto Evaluación numérica del comportamiento sísmico de edificaciones de muros delgados de concreto reforzado representativas del diseño y construcción en Colombia.(Universidad del Valle, 2021-04-23) Areiza Palma, Gilberto; Marulanda Casas, Johannio; Thomson, Peter; Cruz Escobar, Alejandro; Grupo de investigación en ingenierías sísmica, eólica, geotécnica y estructural (G-7)El sistema constructivo de muros delgados de concreto reforzado (MDCR) es uno de los más utilizados actualmente en Colombia y Latino américa. Esto se debe a que la forma en que ha sido diseñado demanda menor cantidad de mano de obra, de materiales y reduce el tiempo de ejecución respecto de los sistemas constructivos tradicionales. Lo anterior se traduce en menores costos, y ocasiona que las constructoras opten por este tipo de proyectos. La práctica profesional ha impulsado el uso de MDCR con ausencia de elementos de borde y el uso de una sola capa de malla electrosoldada como refuerzo en el alma, y sólo en algunos casos con barras adicionales de acero dúctil en los extremos de los muros. Investigaciones sobre el comportamiento de los muros de concreto reforzado, han puesto en evidencia que el sistema de MDCR puede presentar un desempeño limitado ante demandas sísmicas importantes.