HIDRODINAMICA

Autor: COUSSIRAT NUÑEZ MIQUEL.
Año: 2002.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCOLA TÉCNICA SUPERIOR D'ENGINYERIA INDUSTRIAL BCN.

Autor: BARRERAS TOLEDO FELIX MANUEL.
Año: 1998.
Universidad: ZARAGOZA.
Centro de lectura: CENTRO POLITECNICO SUPERIOR.

Resumen: A pesar de la importancia de los procesos de atomización en Mecánica de Fluidos y a que este tipo de fenómeno se ha venido estudiando desde el siglo pasado, el conocimiento de los procesos básicos que producen la rotura primaria de un flujo liquido en pequeñas gotas es todavia muy incompleto. Para explicar las causas que producen y controlan la atomización primaria se ha desarrollado una investigación experimental sobre la formación y crecimiento de inestabilidades en un atomizador de geometría plana asistido por aire. Esta geometría resulta idónea para este tipo de estudios básicos por su sencillez. Ello explica la creciente popularidad que ha adquirido el estudio de atomización de láminas líquidas. Sin embargo, los trabajos anteriores se habían limitado al análisis visual de la topología de las estructuras que aparecen sobre el medio líquido, sin prestar la atención que requieren los conflujos de aire. Partiendo de un cuidadoso diseño del cabezal atomizador, en el que, a diferencia de estudios anteriores, aire y líquido presentan a la salida velocidades paralelas, se ha demostrado la importancia que tiene la interacción dinámica aire-agua en los procesos de atomización, así como el papel del mecanismo de vorticidad en la rotura de la lámina líquida. Las técnicas y métodos de medida empleados han sido lo más novedoso del trabajo. A las usuales fotografias de alta velocidad y medidas de frecuencias de oscilación, se han unido por primera vez técnicas de visualización simultánea de las dos fases fluidas, utílizando fluorescencia planar inducida por láser - PLIF - y dispersión de Mie. La visualización monofásica de los chorros de aire y su comparación con imágenes en las cuáles se visualizan ambas fases, han permitido sacar conclusiones acerca del papel que juegan estos conflujos en el comportamiento dinámico de la lámina. Medidas realizadas con velocimetría de imágenes de partículas - PIV - han permitido obtener importantes conclusiones sobre la rápida amplificación de la inestabilidad. La medición directa sobre imágenes de la razón de crecimiento y longitud de onda de la perturbación, utilizando también PLIF, se han comparado con los estudios simplificados de estabilidad lineal que sobre esta geometría se han realizado. Una vez más, se ha demostrado la importancia de la influencia dinámica en la interacción de los chorros de aire con la lámina líquida, aspecto despreciado en la mayoria de los estudios de inestabilidad lineal previos a este trabajo.

Autor: MONTERO VILAR PEDRO.
Año: 1998.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: FISICA.

Resumen: La Ría de Vigo es una entrada del mar en la tierra situada al Noroeste de la Península Ibérica. La circulación dentro de la ría está dominada por los movimientos mareales. A estos movimientos subyace un transporte de período más largo provocado por otro tipo de forzamientos como pueden ser las diferencias en el campo de densidad. Diversos índices indican el tipo de circulación que existe en la Ría de Vigo. En esta memoria se describe la hidrodinámica de la Ría de Vigo a través de la utilización de un modelo numérico que resuelve las ecuaciones de conservación de un fluido marino. El modelo discretiza estas ecuaciones a través de la técnica de los volúmenes finitos. Esto permite el utilizar una coordenada vertical generalizada que puede adaptarse mejor a los dominioa a simular. Se dedica una especial atención a las condiciones de contorno en las fronteras abiertas, debido a que la correcta simulación de distintos fenómenos dentro de la ría está condicionada por la buena imposición de éstas. Dentro de estas condiciones se presta gran detalle a la condición de radiación forzada, debido a la complejidad en su implementación. También se desarrolla el módulo que posibilita acoplar el modelo general a un submodelo, que reproduciría un área de interés. Una vez descrito el modelo se procede a la calibración y simulación de diferentes tipos de circulación que se dan dentro de la ría, intentando hacer una descripción de cada uno de ellos. La primera aplicación del modelo consiste en la simulación de la corriente barotrópica integrada en vertical. El forzamiento se realiza a través de la imposición de la superficie libre en la frontera que limita con el océano. Los resultados de la superficie libre son comparados con las medidas de tres mareógrafos situados a lo largo de la ría. Una segunda aplicación simula la corriente inducida por la marea y por un viento variable obtenido de una estación meteorológica. El modelo reproduce la distribución vertical de las velocidades forzadas por estas dos causas. Los resultados fueron calibrados utilizando datos de corriente en toda la columna vertical de un punto dentro del dominio a simular. En tercer lugar, se ha realizado una aplicación donde la marea y el forzamiento debido a la distribución del campo de salinidad y temperatura correspondiente a una situación típica de invierno. En ella se ha comprobado la existencia de una corriente residual en doble capa, donde un frente de agua menos salada se mantiene en superficie. Se calcula además, en una cuarta aplicación, la corriente residual para tres situaciones típicas donde la marea y el forzamiento baroclínico debido a los aportes fluviales y a la frontera con el océano son las causas principales del movimiento del agua. Los flujos obtenidos se comparan con los resultantes de un modelo de cajas. Finalmente, las dos últimas aplicaciones consisten en una situación de microafloramiento dentro de la ría forzada por un viento de componente Norte y la simulación de la corriente barotrópica dentro del puerto de Bouzas usando el módulo del submodelo y obteniendo las condiciones de frontera del modelo de la Ría de Vigo.

Autor: CRUCHAGA MARCELA ANDREA.
Año: 1995.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS DE CAMINOS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: RESISTENCIA DE MATERIALES Y ESTRUCTURAS EN LA INGENIERIA PROGRAMA DE DOCTORADO: INGENIERIA CIVIL.

Resumen: MUCHOS DE LOS PROBLEMAS QUE SE PRESENTAN EN EL AMBITO DE LA INGENIERIA PUEDEN SER MATEMATICAMENTE DESCRITOS POR LAS ECUACIONES DE NAVIER-STOKES PARA FLUJO INCOMPRESIBLE. EL ANALISIS DE ESTE TIPO DE PROCESOS NECESITA DE HERRAMIENTAS QUE PUEDAN SUPERAR SU COMPLEJIDAD. SE HA RECONOCIDO QUE LOS METODOS NUMERICOS PUEDEN SER DE UTILIDAD EN ESAS AREAS Y, TAMBIEN, PUEDEN PRESTAR AYUDA EN EL DISCERNIMIENTO DE VARIABLES INFLUYENTES EN LAS PRUEBAS DE LABORATORIO. SIN EMBARGO, SON GRANDES LOS INCONVENIENTES QUE APARECEN EN EL MODELADO NUMERICO Y, EN PARTICULAR, SI SE DESEA MODELAR UN FLUJO A NUMERO DE REYNOLDS MODERADOS A ALTOS, COMO LO ES EN MUCHOS DE LOS PROBLEMAS QUE LA INGENIERIA INTENTA RESOLVER. POR ESTE MOTIVO ES DE INTERES EL DESARROLLO DE FORMULACIONES NUMERICAS ROBUSTAS DESDE UN MARCO TEORICO ADECUADO. EN ESTA TESIS SE HAN DESARROLLADO DOS FORMULACIONES EN EL MARCO DEL METODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS PARA LA RESOLUCION NUMERICA DE LAS ECUACIONES DE NAVIER- STOKES PARA FLUJO INCOMPRESIBLE. LAS METODOLOGIAS PROPUESTAS INCORPORAN NOTORIAS VENTAJAS DE ESTABILIDAD Y CONVERGENCIA EN LA RESOLUCION NUMERICA DE SISTEMAS DE ECUACIONES DE CONVECCION-DIFUSION. DICHAS FORMULACIONES POSIBILITAN TAMBIEN LA RESOLUCION NUMERICA DE LAS ECUACIONES CON NUMEROS DE REYNOLDS MODERADOS A ALTOS. LOS METODOS PRESENTADOS PERMITEN EL USO DE IGUAL ORDEN DE INTERPOLACION PARA LAS VARIABLES DEL PROBLEMA: VELOCIDAD Y PRESION. EN ESTE TRABAJO, TAMBIEN SE HA DESARROLLADO UNA ALTERNATIVA DE SOLUCION NUMERICA PARA EL SEGUIMIENTO DE UNA SUPERFICIE DE SEPARACION DE MEDIOS. SE INTRODUCE, ADEMAS, UNA CONDICION DE CONTORNO CON CONDICIONES POROSAS. UNA DE LAS VENTAJAS DE LAS FORMULACIONES QUE SE PRESENTAN EN ESTA TESIS ES QUE SE APLICAN TAMBIEN A TRES DIMENSIONES. LAS METODOLOGIAS PROPUESTAS HAN SIDO VALIDADAS CON PROBLEMAS TRADICIONALES PARA FLUJO INCOMPRESIBLE. LOS PROBLEMAS CON FRENTE MOVIL TIENEN ESPECIAL INTERES PRACTICO. ENTRE OTROS PROBLEMAS, SE MODELO EL CONFORMADO DE UNA LENTE OPTICA, EL MOVIMIENTO DE LA SUPERFICIE DE SEPARACION DE DOS MEDIOS POR EFECTO GRAVITATORIO Y EL MOVIMIENTO DE UNA SUPERFICIE LIBRE DEBIDA A LA ACCION GRAVITATORIA MAS UNA ACELERACION HORIZONTAL CICLICA.

Autor: CALLEJON BAENA JOSE LUIS.
Año: 1993.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID .
Centro de lectura: INGENIEROS NAVALES.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: ARQUITECTURA Y CONSTRUCCION NAVALES.

Resumen: LA TESIS COMIENZA REALIZANDO UNA SERIE DE DEFINICIONES SOBRE EL FENOMENO DE LA ESTELA. A CONTINUACION SE LLEVA A CABO UN REPASO A DIFERENTES METODOS DE DETERMINACION EXPERIMENTAL Y TEORICA DE LA CONFIGURACION DE LA ESTELA. LA PARTE BASICA O CENTRAL DE LA TESIS RADICA EN EL EFECTO DE ESCALA EN LA ESTELA. PARA ELLO COMIENZA REALIZANDO UN ESTADO DEL ARTE DE DIFERENTES METODOS DE EXTRAPOLACION DEL COEFICIENTE DE ESTELA Y DE LA CONFIGURACION DE LA MISMA. HACE ESPECIAL ENFASIS EN LOS METODOS NUMERICOS (CFD) Y DEDICA UN CAPITULO A LA DESCRIPCION DE DIVERSAS TECNICAS DE INTEGRACION DE LAS ECUACIONES DE MOVIMIENTO DE FLUIDO. A CONTINUACION SE DESCRIBE EL METODO ITTC 78 PARA LA CORRELACION MODELO-BUQUE EN LA PROPULSION Y SE ANALIZA LA BIBLIOGRAFIA EXISTENTE SOBRE CASOS PARTICULARES DE APLICACION DE ESTE METODO. RESPECTO AL EFECTO DE ESCALA EN EL COEFICIENTE DE ESTELA EFECTIVA SE LLEVA A CABO UNA EXPOSICION DE DISTINTAS FORMULAS PROPUESTAS POR DIVERSOS AUTORES Y UNA EVALUACION DE LAS MISMAS MEDIANTE COMPARACION CON CASOS DE BUQUES REALES DE LOS QUE SE DISPONE DE DATOS A NIVEL DE MODELO Y DE BUQUE. FINALMENTE Y COMO APORTACION ORIGINAL DEL DOCTORANDO, PROPONE UN NUEVO METODO DE CORRELACION DEL COEFICIENTE DE ESTELA, EL CUAL APLICA A LOS CASOS REALES DE QUE DISPONE, OBTENIENDO RESULTADOS MUY SATISFACTORIOS.

Autor: FERNANDEZ FRANCOS JOAQUIN.
Año: 1993.
Universidad: OVIEDO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: ENERGIA PROGRAMA DE DOCTORADO: MECANICA DE FLUIDOS.

Resumen: EL TRABAJO PRESENTADO TRATA SOBRE EL ESTUDIO DE UNA BOMBA CENTRIFUGA FUNCIONANDO EN MODO INVERSO; COMO TURBINA; PARA SU EMPLEO EN MINICENTRALES HIDRAULICAS EN SUSTITUCION DE LAS TURBINAS CONVENCIONALES. LA FASE EXPERIMENTAL HA CONSISTIDO EN DETERMINAR LAS CURVAS CARACTERISTICAS DE LA BOMBA EN LOS DOS MODOS DE TRABAJO, ANALIZANDO EL EFECTO DE LA VARIACION DEL DIAMETRO DEL RODETE. PARA CAUDALES PROXIMOS AL PUNTO DE MAXIMO RENDIMIENTO SE OBTUVIERON LOS CAMPOS DE VELOCIDADES A LA ENTRADA Y A LA SALIDA DEL RODETE EN SU FUNCIONAMIENTO COMO TURBINA, MEDIANTE SONDAS DE PRESION. ASIMISMO SE HA MODELIZADO EL FLUJO EN EL RODETE MEDIANTE UNA FORMULACION BIDIMENSIONAL. RESOLVIENDO LAS ECUACIONES DE EULER MEDIANTE "TIME-MARCHING" INCLUYENDO UN TERMINO DE PSEUDOCOMPRESIBILIDAD NECESARIO PARA RESOLVER FLUJOS INCOMPRENSIBLES. LA MODELIZACION DEL FLUJO SE ADAPTA A LA ESTRUCTURA DE FLUJO OBTENIDA EXPERIMENTALMENTE. ESTO PERMITE CARACTERIZAR BOMBAS FUNCIONANDO EN MODO TURBINA DE UNA MANERA TEORICA ELIMINANDO LOS COSTES DEL TRABAJO EXPERIMENTAL.

Autor: MASMOUDI LHOUSSAINE.
Año: 1993.
Universidad: VALLADOLID.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: INGENIERIA DE SISTEMAS Y AUTOMATICA PROGRAMA DE DOCTORADO: TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION.

Resumen: LOS TRABAJOS PRESENTADOS EN ESTA TESIS SE RESUMEN ASI: -EXTRACCION DE LOS INDICES VISUALES DE LA IMAGEN. -UNA METODOLOGIA DE MODELIZACION-CALIBRACION DE CAMARAS, TENIENDO EN CUENTA, EL FENOMENO DE DISTORSION GEOMETRICA Y PROPONIENDO UN METODO DE ESTIMACION DE LOS PARAMETROS DE CALIBRACION. -UNA ESTRATEGIA QUE EXPLOTA LOS RESULTADOS DE NUESTRA APROXIMACION DE LA MODELIZACION-CALIBRACION, PARA LA RECONSTRUCCION DE LAS COORDENADAS 3D BASANDONOS EN CONCEPTO DE FILTRO DE KALMAN. CONCERNIENTE A LA CALIBRACION HEMOS DESCRITO UN MODELO COMPLETO DE CAMARA BASADO EN EL MODELO CLASICO PINHOL, AL QUE SE HAN AÑADIDO TERMINOS DE POTENCIAS DE ORDEN 2 Y 3 EN LAS COORDENADAS IMAGEN QUE MODELIZAN VARIOS TIPOS DE DISTORSION EN DOS COMPONENTES, RADIAL Y TANGENCIAL Y PROPONIENDO UN METODO DE IDENTIFICACION DE LA TRANSFORMACION 3D/2D Y DE LOS PARAMETROS DE DISTORSION, INTRODUCIENDO UNA PONDERACION EN LA FUNCION A MINIMIZAR DE TIPO FACTOR DE OLVIDO EXPONENCIAL. EL PROBLEMA DE LA RECONSTRUCCION DE LAS COORDENADAS HA SIDO RESUELTO NATURALMENTE A PARTIR DE LOS RESULTADOS DE LA MODELIZACION-CALIBRACION, OBTENIDOS EN ESTA APROXIMACION Y UTILIZANDO EL FILTRO DE KALMAN PARA LA OBTENCION DE UNA SOLUCION OPTIMA. LA EXPERIMENTACION E IMPLEMENTACION DE ESTOS ALGORITMOS, EN NUESTRO SISTEMA ESTEREOSCOPICO (HINESIVE) DEL DEPARTAMENTO NOS HAN PERMITIDO EVALUAR LA APROXIMACION PROPUESTA.

Autor: BERMEJO BERMEJO RODOLFO.
Año: 1992.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS NAVALES.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: ENSEÑANZAS BASICAS DE LA INGENIERIA NAVAL.

Resumen: LA TESIS PRESENTA UN ALGORITMO PARA LA INTEGRACION DE LA ECUACION DE TRANSPORTE-DIFUSION COMBINANDO EL METODO DE ELEMENTOS FINITOS CON LA DISCRETIZACION DE LA DERIVADA TOTAL A LO LARGO DE LAS CURVAS CARACTERISTICAS DEL OPERADOR CONVECTIVO DE LA ECUACION. ESTE ALGORITMO ES UNA EXTENSION DEL ALGORITMO PROPUESTO ANTERIORMENTE POR EL DOCTORANDO PARA INTEGRAR LA ECUACION DE TRANSPORTE. EL SISTEMA PROPUESTO CONSISTE EN SEPARAR LAS FASES CONVECTIVA Y DIFUSIVA DE LA ECUACION E INTEGRARLAS AMBAS A LO LARGO DE LAS CURVAS CARACTERISTICAS. LAS APORTACIONES MAS SIGNIFICATIVAS DE LA TESIS CONSISTEN EN DEMOSTRAR QUE UNA REINTERPRETACION DEL METODO CONVENCIONAL EF-MMOC EN TERMINOS DE LA METODOLOGIA DE PARTICULAS, EN MALLAS RECTANGULARES, CONDUCE A UN EFICIENTE ESQUEMA NUMERICO. TAMBIEN SE CONCLUYE QUE EL ESQUEMA IMPLICITO DE EULER ES OPTIMO CUANDO AMBAS FASES DEL ALGORITMO SE LLEVAN A CABO EN EL MISMO ESPACIO DE ELEMENTOS FINITOS; MIENTRAS QUE EL ESQUEMA DE CRANK-NICHOLSIN ES OPTIMO CUANDO LA FASE DIFUSIVA SE REALIZA EN UN ESPACIO DE ELEMENTOS FINITOS DEL TIPO Q. OTRA DE LAS NOVEDADES PROPUESTAS EN LA TESIS ES LA REALIZACION NUMERICA DE LAS DOS FASES EN DIFERENTES ESPACIOS DE ELEMENTOS FINITOS.

Autor: FERNANDEZ PERLES JOAQUIN.
Año: 1992.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS NAVALES.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: ARQUITECTURA Y CONSTRUCCION NAVALES PROGRAMA DE DOCTORADO: HIDRODINAMICA.

Resumen: LA PRESENTE TESIS DOCTORAL APORTA UN NUEVO METODO TEORICO PARA CALCULAR LAS ESTELAS EFECTIVAS DE UN BUQUE A PARTIR DE LAS NOMINALES. PRESENTA TAMBIEN UN METODO EXPERIMENTAL BASADO EN ANEMOMETRIA LASER. EL METODO TEORICO PROPUESTO PROPORCIONA RESULTADOS CONCORDANTES CON LOS OBTENIDOS EXPERIMENTALMENTE, CONSIDERANDO FENOMENOS VISCOSOS PEQUEÑOS EN COMPARACION CON LOS PRODUCIDOS POR LAS DIFERENCIAS DE PRESION ENTRE LAS DISTINTAS LINEAS DE CORRIENTE. SE RESUELVEN POR ELEMENTOS FINITOS SOBRE UNA MALLA TRIDIMENSIONAL LAS ECUACIONES DE NAVIER-STOKES, CORRIGIENDO LOS RESULTADOS PARA CONSIDERAR LA CONTRACCION DE LA VENA LIQUIDA. LOS ENSAYOS PARA LA MEDIDA DE ESTELAS EFECTIVAS REPRESENTAN LA PRIMERA APLICACION EN ESPAÑA DE TECNICAS DE ANEMOMETRIA LASER EN UN TUNEL DE CAVITACION.

Autor: SANCHEZ CAJA ANTONIO.
Año: 1990.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS NAVALES.

Resumen: LA PRESENTE TESIS DE ENMARCA EN LA MODELIZACION MEDIANTE EL "METODO DE PANELES" APLICADA AL ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO DE LAS HELICES PROPULSORAS EN BUQUES. CONSTA DE UNA BREVE INTRODUCCION, UNA PRESENTACION DE LOS FUNDAMENTOS TEORICOS, UNA DESCRIPCION DEL PROGRAMA DE CALCULO, ASI COMO DE LOS RESULTADOS Y DE CONCLUSIONES. FINALMENTE, EN DOS APENDICES, SE PRESENTAN ALGUNOS COMENTARIOS SOBRE LOS METODOS DE PANELES Y SOBRE EL USO DE SINGULARIDADES EN LA SOLUCION DE PROBLEMAS POTENCIALES. LA PRINCIPAL APORTACION DE LA TESIS CONSTITUYE LA INCLUSION DEL EFECTO DEL NUCLEO DE UN PROCEDIMIENTO GENERAL QUE PERMITE DISEÑAR HELICES EN TOBERA SIN HUELGO EN EL EXTREMO DE LA PALA O CON HUELGOS APRECIABLES, SEGUN LOS TRABAJOS DE KERWIN Y KINÑAS.

Autor: RODRIGUEZ FERNANDEZ MANUEL.
Año: 1977.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS AERONAUTICOS.
Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIEROS AERONAUTICOS.

Resumen: EL OBJETO DE ESTA TESIS ES DESCRIBIR ALGUNOS PROCESOS DE COMPRESION DE UNA BOLA MEDIANTE LOS CUALES SE PUENDEN CONSEGUIR LAS DENSIDADES NECESARIAS PARA PRODUCIR LA FUSION NUCLEAR. EN PRIMER LUGAR SE ILUSTRA EL CARACTER DE LOS MOVIMIENTOS SIMETRICOS DE COMPRESION CUANDO EL MATERIAL A COMPRIMIR DE EDUCACIONES DE ESTADO ARBITRARIAS SE SOMETE A UNA LEY EXTERIOR DE PRESIONES QUE DA LUGAR A DENSIDADES ALTAS RESPECTO A LA INICIAL. A CONTINUACION SE DA LA SOLUCION DE SEMEJANZA QUE DESCRIBE EL CAMPO FLUIDO DETRAS DE UNA ONDA DE CHOQUE INMEDIATAMENTE ANTES Y DESPUES DE SU REFLESION EN EL CENTRO DE LA BOLA. SE ANALIZA TAMBIEN EL PROCESO DE COMPRESION ISENTROPICA Y AUTOSEMEJANTE DE LA ESFERA A PARTIR DE CONDICIONES INICIALES DE DENSIDAD UNIFORME Y VELOCIDAD NULA. POR ULTIMO SE DESCRIBEN LAS PRIMERAS ETAPAS DEL PROCESO IMPLOSIVO DE UNAONDA DE CHOQUE GENERADA EN LA SUPERFICIE EXTERIOR DE LA BOLA POR UNA LEY EXTERIOR DE PRESIONES DE TIPO IMPULSIVO COMO LA RESULTANTE DE LA DETONACION DE UNA CASCARA ESFERICA EXTERIOR DE MATERIAR EXPLOSIVO; ESTE ANALISIS SE HACE PARA ECUACIONES DE ESTADO ARBITRARIAS DEL MATERIAL A COMPRIMIR.