Simulación de rompevórtices en el colector de entrada de un canal de ensayos

En los canales de ensayos hidrodinámicos donde la recirculación del fluido se realiza mediante una conducción de sección considerablemente inferior a la de la zona de pruebas, surge el inconveniente de la formación un chorro de alta velocidad que produce condiciones inaceptables de operación. Por lo tanto, es imperativo instalar un elemento disipador ubicado en la zona de vertido, procurando lograr condiciones de uniformidad y regularidad en el campo de velocidades en la zona de mediciones. Dicho disipador de energía cinética consiste usualmente en una serie de mallas o enrejados que actúan como promotores de vórtices de tamaño muy inferior al del chorro principal, que en virtud de sus dimensiones, se disipan rápidamente. Los fenómenos involucrados en este tipo de componente son difíciles de predecir con precisión debido fundamentalmente a las condiciones de flujo turbulento prevalecientes en las inmediaciones del mismo. Esto dificulta los cálculos, motivando la necesidad de realizar modelos computacionales con vistas a obtener criterios razonables para el diseño preliminar. En este trabajo se presenta un modelo por elementos finitos del colector de entrada de un canal de ensayos hidrodinámicos existente en la UA Mar del Plata de la Universidad Tecnológica Nacional. En el mismo, el disipador es representado por zonas donde la permeabilidad del medio se altera para simular el efecto de la presencia de las mallas difusoras. Mediante esta implementación computacional se busca obtener detalles del patrón de flujo y la incidencia del disipador en la regularización del campo de velocidades. Los resultados obtenidos son utilizados para la selección del tipo de enrejado y la cantidad de placas disipadoras necesarias para lograr que el chorro se disipe convenientemente y se alcancen condiciones uniformes en la zona de ensayos.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no.5Facultad de Ingenierí

Simulación de rompevórtices en el colector de entrada de un canal de ensayos

En los canales de ensayos hidrodinámicos donde la recirculación del fluido se realiza mediante una conducción de sección considerablemente inferior a la de la zona de pruebas, surge el inconveniente de la formación un chorro de alta velocidad que produce condiciones inaceptables de operación. Por lo tanto, es imperativo instalar un elemento disipador ubicado en la zona de vertido, procurando lograr condiciones de uniformidad y regularidad en el campo de velocidades en la zona de mediciones. Dicho disipador de energía cinética consiste usualmente en una serie de mallas o enrejados que actúan como promotores de vórtices de tamaño muy inferior al del chorro principal, que en virtud de sus dimensiones, se disipan rápidamente. Los fenómenos involucrados en este tipo de componente son difíciles de predecir con precisión debido fundamentalmente a las condiciones de flujo turbulento prevalecientes en las inmediaciones del mismo. Esto dificulta los cálculos, motivando la necesidad de realizar modelos computacionales con vistas a obtener criterios razonables para el diseño preliminar. En este trabajo se presenta un modelo por elementos finitos del colector de entrada de un canal de ensayos hidrodinámicos existente en la UA Mar del Plata de la Universidad Tecnológica Nacional. En el mismo, el disipador es representado por zonas donde la permeabilidad del medio se altera para simular el efecto de la presencia de las mallas difusoras. Mediante esta implementación computacional se busca obtener detalles del patrón de flujo y la incidencia del disipador en la regularización del campo de velocidades. Los resultados obtenidos son utilizados para la selección del tipo de enrejado y la cantidad de placas disipadoras necesarias para lograr que el chorro se disipe convenientemente y se alcancen condiciones uniformes en la zona de ensayos.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no.5Facultad de Ingenierí

Simulación de rompevórtices en el colector de entrada de un canal de ensayos

En los canales de ensayos hidrodinámicos donde la recirculación del fluido se realiza mediante una conducción de sección considerablemente inferior a la de la zona de pruebas, surge el inconveniente de la formación un chorro de alta velocidad que produce condiciones inaceptables de operación. Por lo tanto, es imperativo instalar un elemento disipador ubicado en la zona de vertido, procurando lograr condiciones de uniformidad y regularidad en el campo de velocidades en la zona de mediciones. Dicho disipador de energía cinética consiste usualmente en una serie de mallas o enrejados que actúan como promotores de vórtices de tamaño muy inferior al del chorro principal, que en virtud de sus dimensiones, se disipan rápidamente. Los fenómenos involucrados en este tipo de componente son difíciles de predecir con precisión debido fundamentalmente a las condiciones de flujo turbulento prevalecientes en las inmediaciones del mismo. Esto dificulta los cálculos, motivando la necesidad de realizar modelos computacionales con vistas a obtener criterios razonables para el diseño preliminar. En este trabajo se presenta un modelo por elementos finitos del colector de entrada de un canal de ensayos hidrodinámicos existente en la UA Mar del Plata de la Universidad Tecnológica Nacional. En el mismo, el disipador es representado por zonas donde la permeabilidad del medio se altera para simular el efecto de la presencia de las mallas difusoras. Mediante esta implementación computacional se busca obtener detalles del patrón de flujo y la incidencia del disipador en la regularización del campo de velocidades. Los resultados obtenidos son utilizados para la selección del tipo de enrejado y la cantidad de placas disipadoras necesarias para lograr que el chorro se disipe convenientemente y se alcancen condiciones uniformes en la zona de ensayos.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no.5Facultad de Ingenierí

Mesh generation automatisation for optimisation of naval propellers

Las técnicas de modelado computacional son herramientas que hacen posible la introducción a bajo costo de mejoras para optimizar el desempeño de propulsores navales en condiciones realistas de servicio. Debido a que deben ser adaptados a cada embarcación, existe la necesidad de automatizar los modelos CAD de los impulsores y su mallado posterior para los cálculos CFD involucrados en cada lazo de optimización. En este trabajo se elige la plataforma GNU Salome (https://www.salome-platform.org) como entorno de trabajo y se desarrolla código en lenguaje Python para automatizar la reconstrucción geométrica y el mallado asociado al dominio de fluido que envuelve a cada variante de impulsor. Las series que se utilizan son las publicadas por elcanal de Wageningen: Serie B (o serie de Troost) y Serie Ka (serie Kaplan). Como resultado de los mismos, se obtienen mallas de elementos finitos realizadas paramétricamente para ambas series y se varían diversos parámetros geométricos ilustrando la robustez de los códigos desarrollados en una amplia gama de alternativas de diseño.Nowadays, computer modelling techniques are allowing the introduction of relevant improvements to optimise naval propellers behaviour lowering the costs involved. Given that the propellers must be adapted to each particular vessel, the need of CAD propellers model automatisation and further meshing for CFD calculation arises. In the present work the GNU+Linux Salome Platform was chosen as a working environment. Python language scripting code is developed to automatise the geometric model and meshing, associated to the fluid domain enclosing each propeller variant. The propellers series that are used were published by the Wageningen Canal: B series (or Troost series) and Ka series (Kaplan series). As a result, parametrically generated finite element meshes are obtained for both series and for different geometric parameters, showing the robustness of the code developed for a wide range of design alternatives.Fil: Carr, Gustavo Eduardo. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica. Grupo de Ingeniería Asistida Por Computador; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mar del Plata; ArgentinaFil: Vaccari, Alejandro C.. Universidad Tecnológica Nacional. Cent.de Estudios Mar del Plata; ArgentinaFil: Gimenez, Julio A. Universidad Tecnológica Nacional. Cent.de Estudios Mar del Plata; ArgentinaFil: Sánchez, Yael N.. Universidad Tecnológica Nacional. Cent.de Estudios Mar del Plata; ArgentinaFil: Biocca, Nicolás. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica. Grupo de Ingeniería Asistida Por Computador; ArgentinaFil: Antonelli, Nicolás Alejandro. Universidad Tecnológica Nacional. Cent.de Estudios Mar del Plata; ArgentinaFil: Martínez, Juan Francisco. Universidad Tecnológica Nacional. Cent.de Estudios Mar del Plata; ArgentinaFil: Urquiza, Santiago Adrian. Universidad Nacional de Mar del Plata. Facultad de Ingeniería. Departamento de Mecanica. Grupo de Ingeniería Asistida Por Computador; Argentina. Universidad Tecnológica Nacional. Cent.de Estudios Mar del Plata; Argentin

Modelado por elementos finitos de propulsores navales

El modelado computacional de hélices y propulsores navales está siendo utilizado cada vez con más frecuencia para mejorar y optimizar las técnicas de diseño. Dada la variabilidad de condiciones de operación de las embarcaciones comerciales se hace prácticamente imposible el uso de componentes estandarizadas y, por lo tanto, es muy frecuente que las características de los propulsores tengan que ser calculadas en base a las especificidades operacionales de cada buque. De esta manera, la simulación computacional ha ganado terreno como herramienta de diseño, fundamentalmente porque puede aportar información relevante a bajo costo y evaluar con rapidez las diferentes alternativas posibles para llegar a la selección adecuada del tipo de impulsor y sus principales características. Más aún, estas técnicas permiten evaluar el desempeño de los propulsores cuando la incidencia del casco en los patrones de flujo no puede ser despreciada. Para ello es necesario tener en cuenta que estos componentes son elementos rotantes, con movimiento relativo respecto a la carena. De esta manera, en el modelado se impone la necesidad de utilizar dominios segregados para uno y otro componente. El dominio rotante es resuelto usualmente como dominio no-inercial llevando en cuenta los efectos de aceleraciones centrífugas y de Coriolis. Alternativamente, dicho dominio puede tratarse con una formulación Arbitrariamente Euleriana-Lagrangeana o ALE. En razón de esto, en el presente trabajo se comparan los resultados derivados de ambas formulaciones alternativas. Las ecuaciones resultantes se discretizan por medio del método de Elementos Finitos. Se comparan los resultados correspondientes a cada una de las formulaciones y el costo computacional asociado a las mismas. Adicionalmente, se obtienen los coeficientes de empuje Kt y torque Kq comparándose con aquellos de las fuentes documentales utilizadas comúnmente en ingeniería naval para el cálculo de propulsores.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 7.Facultad de Ingenierí

Modelado por elementos finitos de propulsores navales

El modelado computacional de hélices y propulsores navales está siendo utilizado cada vez con más frecuencia para mejorar y optimizar las técnicas de diseño. Dada la variabilidad de condiciones de operación de las embarcaciones comerciales se hace prácticamente imposible el uso de componentes estandarizadas y, por lo tanto, es muy frecuente que las características de los propulsores tengan que ser calculadas en base a las especificidades operacionales de cada buque. De esta manera, la simulación computacional ha ganado terreno como herramienta de diseño, fundamentalmente porque puede aportar información relevante a bajo costo y evaluar con rapidez las diferentes alternativas posibles para llegar a la selección adecuada del tipo de impulsor y sus principales características. Más aún, estas técnicas permiten evaluar el desempeño de los propulsores cuando la incidencia del casco en los patrones de flujo no puede ser despreciada. Para ello es necesario tener en cuenta que estos componentes son elementos rotantes, con movimiento relativo respecto a la carena. De esta manera, en el modelado se impone la necesidad de utilizar dominios segregados para uno y otro componente. El dominio rotante es resuelto usualmente como dominio no-inercial llevando en cuenta los efectos de aceleraciones centrífugas y de Coriolis. Alternativamente, dicho dominio puede tratarse con una formulación Arbitrariamente Euleriana-Lagrangeana o ALE. En razón de esto, en el presente trabajo se comparan los resultados derivados de ambas formulaciones alternativas. Las ecuaciones resultantes se discretizan por medio del método de Elementos Finitos. Se comparan los resultados correspondientes a cada una de las formulaciones y el costo computacional asociado a las mismas. Adicionalmente, se obtienen los coeficientes de empuje Kt y torque Kq comparándose con aquellos de las fuentes documentales utilizadas comúnmente en ingeniería naval para el cálculo de propulsores.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 7.Facultad de Ingenierí

Modelado por elementos finitos de propulsores navales

El modelado computacional de hélices y propulsores navales está siendo utilizado cada vez con más frecuencia para mejorar y optimizar las técnicas de diseño. Dada la variabilidad de condiciones de operación de las embarcaciones comerciales se hace prácticamente imposible el uso de componentes estandarizadas y, por lo tanto, es muy frecuente que las características de los propulsores tengan que ser calculadas en base a las especificidades operacionales de cada buque. De esta manera, la simulación computacional ha ganado terreno como herramienta de diseño, fundamentalmente porque puede aportar información relevante a bajo costo y evaluar con rapidez las diferentes alternativas posibles para llegar a la selección adecuada del tipo de impulsor y sus principales características. Más aún, estas técnicas permiten evaluar el desempeño de los propulsores cuando la incidencia del casco en los patrones de flujo no puede ser despreciada. Para ello es necesario tener en cuenta que estos componentes son elementos rotantes, con movimiento relativo respecto a la carena. De esta manera, en el modelado se impone la necesidad de utilizar dominios segregados para uno y otro componente. El dominio rotante es resuelto usualmente como dominio no-inercial llevando en cuenta los efectos de aceleraciones centrífugas y de Coriolis. Alternativamente, dicho dominio puede tratarse con una formulación Arbitrariamente Euleriana-Lagrangeana o ALE. En razón de esto, en el presente trabajo se comparan los resultados derivados de ambas formulaciones alternativas. Las ecuaciones resultantes se discretizan por medio del método de Elementos Finitos. Se comparan los resultados correspondientes a cada una de las formulaciones y el costo computacional asociado a las mismas. Adicionalmente, se obtienen los coeficientes de empuje Kt y torque Kq comparándose con aquellos de las fuentes documentales utilizadas comúnmente en ingeniería naval para el cálculo de propulsores.Publicado en: Mecánica Computacional vol. XXXV, no. 7.Facultad de Ingenierí

Hyperoxemia and excess oxygen use in early acute respiratory distress syndrome : Insights from the LUNG SAFE study

Publisher Copyright: © 2020 The Author(s). Copyright: Copyright 2020 Elsevier B.V., All rights reserved.Background: Concerns exist regarding the prevalence and impact of unnecessary oxygen use in patients with acute respiratory distress syndrome (ARDS). We examined this issue in patients with ARDS enrolled in the Large observational study to UNderstand the Global impact of Severe Acute respiratory FailurE (LUNG SAFE) study. Methods: In this secondary analysis of the LUNG SAFE study, we wished to determine the prevalence and the outcomes associated with hyperoxemia on day 1, sustained hyperoxemia, and excessive oxygen use in patients with early ARDS. Patients who fulfilled criteria of ARDS on day 1 and day 2 of acute hypoxemic respiratory failure were categorized based on the presence of hyperoxemia (PaO2 > 100 mmHg) on day 1, sustained (i.e., present on day 1 and day 2) hyperoxemia, or excessive oxygen use (FIO2 ≥ 0.60 during hyperoxemia). Results: Of 2005 patients that met the inclusion criteria, 131 (6.5%) were hypoxemic (PaO2 < 55 mmHg), 607 (30%) had hyperoxemia on day 1, and 250 (12%) had sustained hyperoxemia. Excess FIO2 use occurred in 400 (66%) out of 607 patients with hyperoxemia. Excess FIO2 use decreased from day 1 to day 2 of ARDS, with most hyperoxemic patients on day 2 receiving relatively low FIO2. Multivariate analyses found no independent relationship between day 1 hyperoxemia, sustained hyperoxemia, or excess FIO2 use and adverse clinical outcomes. Mortality was 42% in patients with excess FIO2 use, compared to 39% in a propensity-matched sample of normoxemic (PaO2 55-100 mmHg) patients (P = 0.47). Conclusions: Hyperoxemia and excess oxygen use are both prevalent in early ARDS but are most often non-sustained. No relationship was found between hyperoxemia or excessive oxygen use and patient outcome in this cohort. Trial registration: LUNG-SAFE is registered with ClinicalTrials.gov, NCT02010073publishersversionPeer reviewe

Immunocompromised patients with acute respiratory distress syndrome : Secondary analysis of the LUNG SAFE database

The aim of this study was to describe data on epidemiology, ventilatory management, and outcome of acute respiratory distress syndrome (ARDS) in immunocompromised patients. Methods: We performed a post hoc analysis on the cohort of immunocompromised patients enrolled in the Large Observational Study to Understand the Global Impact of Severe Acute Respiratory Failure (LUNG SAFE) study. The LUNG SAFE study was an international, prospective study including hypoxemic patients in 459 ICUs from 50 countries across 5 continents. Results: Of 2813 patients with ARDS, 584 (20.8%) were immunocompromised, 38.9% of whom had an unspecified cause. Pneumonia, nonpulmonary sepsis, and noncardiogenic shock were their most common risk factors for ARDS. Hospital mortality was higher in immunocompromised than in immunocompetent patients (52.4% vs 36.2%; p < 0.0001), despite similar severity of ARDS. Decisions regarding limiting life-sustaining measures were significantly more frequent in immunocompromised patients (27.1% vs 18.6%; p < 0.0001). Use of noninvasive ventilation (NIV) as first-line treatment was higher in immunocompromised patients (20.9% vs 15.9%; p = 0.0048), and immunodeficiency remained independently associated with the use of NIV after adjustment for confounders. Forty-eight percent of the patients treated with NIV were intubated, and their mortality was not different from that of the patients invasively ventilated ab initio. Conclusions: Immunosuppression is frequent in patients with ARDS, and infections are the main risk factors for ARDS in these immunocompromised patients. Their management differs from that of immunocompetent patients, particularly the greater use of NIV as first-line ventilation strategy. Compared with immunocompetent subjects, they have higher mortality regardless of ARDS severity as well as a higher frequency of limitation of life-sustaining measures. Nonetheless, nearly half of these patients survive to hospital discharge. Trial registration: ClinicalTrials.gov, NCT02010073. Registered on 12 December 2013