06/C319

Técnicas numéricas actuales en problemas de hidrogeología e ingeniería mecánica.
Numerical techniques in hydrogeology and mechanical engineering problems.

Director: QUINTANA, José Fernando
Correo Electrónico: quintana@cab.cnea.gov.ar

Co-Director: PADRA, Claudio

Integrantes: SCHEBLE, Mario;ARNICA, Daniela; ARGAÑARAS, Pablo; TERUEL, Federico; FARIAS, Matías; CORDOBA, Paola.

Resumen Técnico: El presente es un proyecto de investigación aplicada en 4 áreas relacionadas: hidrogeología, optimización de transformadores eléctricos, dinámica estructural y programación web.1. Hidrogeología En el campo del modelado de transporte y difusión de contaminantes en hidrogeología se continuará con el desarrollo de modelos constitutivos en roca fracturada y la implementación de códigos de simulación que incorporen los citados modelos. Asimismo, se propone investigar la posible incorporación a los códigos existentes de nuevos desarrollos que permitan mitigar la gran dispersión e incertezas en los datos de campo disponibles. 2. Optimización de transformadores En ingeniería mecánica se está trabajando en problemas de optimización de transformadores de distribución. Para ello se propone modelar el flujo interno de aceite en la máquina con el objeto de optimizar algunas variables de diseño tales como forma y dimensión de las aletas de refrigeración, dimensiones de la cuba, etc. 3. Dinámica estructural Para el estudio de elementos mecánicos y estructurales, se están desarrollando técnicas numérico-experimentales complementarias a los ensayos no destructivos. Los algoritmos numéricos se basan en distintas metodologías matemáticas. Entre estas  técnicas consideraremos el análisis de sensibilidad al cambio de parámetros materiales y el análisis de vibraciones en componentes estructurales. En este proyecto se propone continuar con la investigación en este campo hacia el estudio dinámico de estructuras sometidas a vibraciones como es el caso por ejemplo de componentes inmersos en el seno de un fluido en movimiento (interacción fluido-estructura). 4. Programación web Se continuará con el desarrollo de un entorno computacional basado en la web, donde los usuarios, a través de sus navegadores, podrán especificar los datos de entrada, ejecutar los programas de simulación y realizar el análisis de resultados. El mismo tiene la virtud de eliminar una barrera significativa, debido a la incompatibilidad de los sistemas operativos y/o a la memoria disponible para el almacenamiento de datos en el caso de simulaciones de problemas complejos en arquitecturas tradicionales. Los programas de simulación generan grandes archivos de datos, muchas veces difícil de trasladarlos físicamente a otras computadoras. Además, en muchas ocasiones estos archivos de datos están alojados en computadoras remotas (geográficamente remotas). Para continuar con el tema de simulación vía web abordaremos, en particular, el problema de la Visualización Remota a través del modelo cliente/servidor.

Summary: This project involves applied research on numerical methods applied to behaviour and durability of mechanical and structural elements, optimization of electric transformers, transport and diffusion of contaminants in soils and porous media, and development of web programming techniques. Numerical algorithms are based in different mathematical methodologies. Among these techniques, sensitivity analyses to shape change of material parameters and configuration derivative will be considered, because they have proven to be efficient and robust. Research in structural dynamics will be oriented to the development of efficient numerical techniques for fluid-structure interaction problems. These problems have been of interest to many researchers in the last several years. These problems have considerable importance in engineering as this occurs naturally in the design and simulation of heat exchangers, condensers and nuclear fuel elements. Optimization of electric transformers is also a research subject in this project. Internal oil flux and heat exchange will be modeled to optimize design variables such as refrigeration fins designs and vessel shape and dimensions. For transport and diffusion of contaminants in porous media, constitutive models for fractured rock will be developed and implementation of simulation codes including these models will be performed. New developments to mitigate great field data dispersion will be incorporated to already developed codes and inverse problem code already developed will be improved in this project. The development of a web based computational environment, where users will be able to specify entry data, execute simulation problems and analyze results via a web browser program will be continued. This code eliminates important barriers, like incompatibility of Operating Systems and/or available memory for data storage in the case of complex problem simulation in traditional architectures. Computations are performed in a server. The code allows user interaction via a standard web browser program. The user selects the numerical model, boundary and initial conditions and results analysis in a remote interaction.