The main objective of this PhD thesis is the study of Diesel sprays under evaporative conditions by means of Large Eddy Simulations (LES) techniques. This study has been performed implementing a precise, low-demanding LES model in the free, full-purpose Computational Fluid Dynamics (CFD) code OpenFOAM.The starting point was a careful and exhaustive review of the physical processes involved in sprays. An emphasis in CFD methodology, particularly for LES methods, was essential for the thesis, as we were able to find the possible problems and limitations of our approximation. Moreover, as the most widely used techniques for the industrial simulation of sprays are based on the Reynolds-Averaged Navier-Stokes models, we have highlighted the many advantages of LES modeling. As the latter are, by definition, more computationally expensive than RANS, we made an optimal configuration that, while it is able to recover accurately the experimental results, its characteristic time is in the same order of magnitude that RANS ones. As applicability is a must in this thesis, we use the surname "Engineering" LES.One of the key points of the thesis has been the correct configuration of the flow turbulent conditions on the inlet. In order to get accurate results, the turbulent structures coming from this inlet need to be time-and spacecoherent. An adequate calibration of this conditions is needed to perform any spray simulation.Last but not least, all the simulations performed where validated against experiments, obtaining a very good agreement even close to the nozzle. vi ResumenEl objetivo principal de esta tesis es el estudio del modelado numérico de chorros diesel evaporativos mediante la técnica de la simulación de grandes remolinos (LES por sus siglas en inglés). Este estudio se ha realizado mediante la implementación de un modelo LES de altas prestaciones y poco consumo informático en el código libre de dinámica de fluidos computacional (CFD) OpenFOAM.El trabajo de esta tesis ha partido de una revisión exhaustiva de los procesos físicos que tienen lugar en el chorro desde la perspectiva del modelado CFD en general y LES en particular. Esta revisión nos ha permitido identificar los problemas y limitaciones de nuestro planteamiento. Además, dado que la principal técnica CFD usada para el modelado de chorro diesel en procesos industriales son los modelos basados en las ecuaciones promediadas de Reynolds (RANS), se ha incidido en la tesis sobre las ventajas del modelado LES. Dado que estas técnicas son inherentemente más caras que los métodos RANS, se ha hecho hincapié en conseguir una configuraciónóptima que, siendo lo más fiel posible a los resultados experimentales, esté cercana a los tiempos propios de las técnicas RANS. Entendiendo que se quiere hacerénfasis en la aplicabilidad del modelo, se habla de "Engineering" LES.Uno de los puntos claves de la tesis es la adecuada configuración de las condiciones de contorno turbulentas a la entrada de la tobera, que necesitan ser coherentes tanto en espacio como en tiempo. L...
The manufacturing field is an area where the application of simulation is an essential tool for validating methods and architectures before applying them on the factory floor. Despite the fact that there are a great number of simulation tools, most of them do not take into account the specific requirements of the "new manufacturing era" such as distributed organization, interoperability, cooperation, scalability, fault tolerance and agility. On the other hand, Multiagent System technology has demonstrated its utility in manufacturing system modeling and implementation. Agenthood features such as proactivity, reactivity, and sociability may also be useful for associating them with the specific simulation needs of the new changing requirements for manufacturing systems. In this paper, an Agent-supported Simulation Environment for Intelligent Manufacturing Systems is presented. The different roles that are played by the agents of the simulation environment are defined taking into account the specific dynamic features in manufacturing simulation and the requirements of the new manufacturing era. Moreover, the interaction and cooperation scenarios among these agents are specified to facilitate manufacturing simulation in an appropriate and flexible way. A detailed evaluation study, with regards to the new manufacturing era requirements, demonstrates the advantages of the proposed approach over current state-of-the-art proposals.
El gran desarrollo económico obtenido por diversos países del mundo en las últimas décadas se encuentra íntimamente ligado a los procesos innovadores y de transferencia de conocimiento. De esta manera, se destaca que la generación de nuevo conocimiento, el progreso tecnológico y la innovación se han vuelto factores determinantes en el crecimiento de una economía. Las universidades, como entidades vinculadas a las actividades de I+D, representan un elemento vital dentro de los denominados Sistemas de Innovación (SI) o entornos multidisciplinares para la generación, absorción y transferencia de conocimiento. En estos sistemas las universidades cumplen diferentes misiones, entre ellas la investigación, la cual se considera una misión fundamental de la universidad. En la medida que el cumplimiento de esta misión se encuentra a cargo del trabajo de las estructuras académicas de investigación, resulta importante entonces el análisis de aquellos factores que influencian el nivel de rendimiento de las mismas. Este reporte de investigación presenta una propuesta de un Sistema Inteligente de colaboración científica en la Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo basada el estudio de 2 Cuerpos Académicos y 3 Centros de Investigación como un medio para dinamizar el trabajo en conjunto de las entidades de investigación de la UAEH.
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