Estudio de simulación numérica estacionaria del flujo en el modelo de turbina Fancis Tokke, en diferentes condiciones de operación

Trabalho final apresentado como parte das exigências para a obtenção do título de Bacharel em Engenharia de Energia pela Universidade Federal da Integração Latino-Americana. Orientador: Dr. Walber Ferreira BragaEste trabajo investiga el flujo en el modelo a escala de la turbina Francis Tokke a carga parcial, mejor punto de eficiencia y alta carga, donde los datos iniciales y experimentales son contribución del primer y segundo Workshop Francis-99. El trabajo se basa en el software Ansys CFX, que es un software de Dinámica de Fluidos Computacionales (CFD) que contiene características para simulaciones en maquinaria rotativa. Se utiliza la variante de modelo de turbulencia SST. Se realizan simulaciones utilizando un acoplamiento de interfaz Stage, incluida también interfaz de periodicidad en el rotor y los distribuidores móviles, desde la entrada hasta la carcasa espiral hasta la salida del tubo de aspiración. Las simulaciones realizadas son de estado estacionario las cuales dan buenas predicciones de la distribución de presión en la turbina en comparación con los resultados experimentales. Los perfiles de velocidad en la salida del corredor están bien predichos en las 3 condiciones. Sin embargo, algunas pequeñas incongruencias de datos entre los experimentales se forman por motivos ya sea numéricos o condiciones que no son tomadas en cuenta. Las simulaciones de estado estacionario sobreestiman fuertemente la eficiencia, dan buenas predicciones en el mejor punto de eficiencia (error de 2.1%), alta carga (1.4%) y con errores mayores a carga parcial (4.1%).This work investigates the flow in the scale model of the Francis Tokke turbine at partial load, better point of efficiency and high load, where the initial and experimental data are contributions of the first and second Francis- 99 Workshop. The work is based on the Ansys CFX software, which is a computational fluid dynamics (CFD) software that contains features for simulations in rotating machinery. The variant of the turbulence model SST is used. The simulations are carried out using a interface Stage, also a periodicity interface in the rotor and the mobile distributors, from the entrance to the housing to the outlet of the suction pipe. The simulations carried out are of steady state which give good predictions of the pressure distribution in the turbine compared to the experimental results. The speed profiles at the exit of the corridor are well predicted in the 3 conditions. However, some small data incongruencies between the experimental ones are formed for reasons either numerical or conditions that are not taken into account. Stationary state simulations strongly overestimate efficiency, give good predictions at the best efficiency point (error of 2.1%), high load (1.4%) and with higher errors at partial load (4.1%

Modelagem computacional da equação da condução de calor: com aplicações em uma matriz de forjamento

Anais do III Encontro de Iniciação Científica da Unila - Sessão de Engenharia de Energias Renováveis - 06/11/14 – 15h50 às 18h30 - Unila-PTI - Bloco 09 – Espaço 02 – Sala 02No presente projeto, desenvolveu-se um modelo computacional para análise da condução de calor em regime permanente para sólidos, este estudo apresenta uma aplicação prática em uma matriz de forjamento. O modelo atende diversas condições de contorno tais como: temperaturas impostas, fluxos de calor e convecção. Para isto, nosso estudo começa pela equação da condução de calor unidimensional, para logo depois ser expandida para os casos bidimensionais e tridimensionais. No presente trabalho é utilizado o Método das Diferenças Finitas (MDF) para a discretização de um caso particular da equação geral de condução de calor, ou seja a equação de Laplace. O método algoritmo de Thomas (TDMA) foi utilizado para solução dos sistemas de equações lineares gerados. A linguagem de programação escolhida foi o Fortran. Os modelos unidimensional e bidimensional são comparados com as soluções analíticas da literatura. Já para o caso tridimensional as comparações foram feitas por meio de um software computacional (ANSYS- Fluent). Finalmente foram obtidos o campo de temperaturas de uma matriz de forjamento baseados em dados experimentais extraídos a partir de um relatório de cooperação científica.Bolsista Pibic Unila ; Universidade Federal da Integração Latino-Americana (UNILA

Teoria de Juegos Aplicado a Sistemas Energéticos

Anais do II Encontro de Iniciação Científica e de Extensão da Unila - Sessão de Física, Matemática e Ciência da Computação - 03/07/13 – 13h30 às 18h30 - Unila-PTI - Bloco 03 – Espaço 03 – Sala 01La energ ́ ıa el ́ectrica es una fuente de infinidad de usos. La mayor parte de la energ ́ ıa el ́ectrica que se consume en la vida diaria proviene de la red el ́ectrica a trav ́es de las tomas llamadas enchu- fes, a trav ́es de los que llega la energ ́ ıa suministrada por las compa ̃ n ́ ıas el ́ectricas a los distintos aparatos el ́ectricos. Dado el elevado coste de la energ ́ ıa el ́ectrica y las dificultades que existen para cubrir la demanda mundial de electricidad y el efecto nocivo para el medio ambiente que supone la producci ́on masiva de electricidad se impone la necesidad de aplicar la m ́ axima efici- encia energ ́etica posible en todos los usos que se haga de la energ ́ ıa el ́ectrica. Uno de los factores que mayor problema genera en la sociedad con respecto a la energ ́ ıa el ́ectrica son los conflictos de intereses entre comercializador y consumidor (ciudadano), esto quiere decir que no hay un equilibrio entre las ganancias del comercializador o distribuidor y el ciudadano. Modelos basados en la teor ́ ıa de Juegos pueden analizar el conflicto de intereses entre diversos actores, buscando una soluci ́on que equilibre el sistema. Lo que se busca con esta aplicaci ́on a realizar en relaci ́ on al coste de energ ́ ıa, es encontrar un punto de equilibrio entre la ganancia del comercializador y la tarifa a pagar del ciudadano o consumidor de un determinado pa ́ ıs, represent ́andolo en una matriz payoffs. Este trabajo conlleva a una consolidaci ́on de una revisi ́on bibliogr ́a fica de sobre teor ́ ıa de juegos, aplicando el modelo de juego competitivo entre jugadores en una situaci ́on de conflicto entre consumidor y comercializador de energ ́ ıa el ́ectrica en diversas partes del mundo, con esto se podr ́ ıa analizar que determinada empresa generadora de energ ́ ıa en un determinado pa ́ ıs tiene un equilibrio entre su consumidor, comparado con otras empresas y consumidores en otros pa ́ ıses.Universidade Federal da Integração Latino-Americana (UNILA