Análisis numérico experimental de flujos granulares controlados
El objetivo de esta tesis doctoral se basa en describir numéricamente el comportamiento de sistemas granulares compuestos por partículas de diferente geometría, desde el caso esférico hasta otras formas m´as complejas. Se ha llevado a cabo la implementación de un algoritmo híbrido CPU-GPU del mét...
| المؤلفون الرئيسيون: | , , |
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| التنسيق: | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
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| منشور في: |
2016
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| الموضوعات: | |
| الوصول للمادة أونلاين: | https://hdl.handle.net/10171/41552 |
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| author | Rubio-Largo, S.M. (Sara María) Cruz-Hidalgo, R. (Raúl) Maza-Ozcoidi, D. (Diego) |
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| description | El objetivo de esta tesis doctoral se basa en describir numéricamente el comportamiento de
sistemas granulares compuestos por partículas de diferente geometría, desde el caso esférico hasta
otras formas m´as complejas. Se ha llevado a cabo la implementación de un algoritmo híbrido
CPU-GPU del método de elementos discretos para el caso de medios granulares. Se han tenido
en cuenta todos los grados de libertad presentes en el problema, incluyendo la implementación
de un formalismo de quaterniones que permite modelar de forma eficiente las rotaciones en 3D.
La interacción entre partículas se ha definido a partir de fuerzas de contacto constituidas por un
término elástico y otro disipativo.
La forma geométrica de las partículas juega un papel fundamental en la definición de la fuerza
interacción entre dos granos. La implementación CPU-GPU incluye el modelado de partículas
esféricas y no esféricas, tales como granos alargados o elipsoidales. Entre otras aplicaciones, este
algoritmo ha permitido examinar flujos granulares de partículas esféricas, y se ha podido establecer
la existencia de un estado de enfriamiento homogéneo para gases granulares constituidos por
partículas no esféricas sin fricción.
Por otro lado, observando muestras granulares fluyendo, se ha podido examinar tanto experimental como numéricamente las propiedades micro-mecánicas de ese flujo de partículas a través
del orificio situado en la base de un silo. Este estudio ha permitido clarificar por qué, pese a
las inconsistencias que supone, el tradicional concepto de arco de caída libre permite describir la
forma funcional de la velocidad media de las partículas en las proximidades del orificio de salida. |
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| institution | Universidad de Navarra |
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| publishDate | 2016 |
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