Navegação por Revista "Latin-American Journal of Physics Education"

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  • IPEN-DOC 27759

    OLIVO-ARIAS, L.P.; ARAUJO, L.G. de ; ROJAS-TRIGOS, J.B.. Computational fluid dynamic simulation of a gas-solid fluidized bed system: a dense phase analysis. Latin-American Journal of Physics Education, v. 13, n. 4, p. 4308-1 - 4308-9, 2019.

    Abstract: The study of the gas-solid system was performed through an analysis of computational fluid dynamics (CFD) in a fluidized bed reactor. This process begins with the interaction between the particles and the gas phase. The fluidization process analysis is achieved through the Eulerian approach represented in the behavior of the solid phase dynamics during the bed expansion process. Within the process, the formation of the dense phase was demonstrated and how it could affect the effects of temperature, pressure and surface velocity of the gas in the fluidized bed system. The purpose of this work is to establish hydrodynamic parameters by evaluating the volumetric fraction of the particles and the axial and radial velocity profile using the drag models of Syamlal O'Brien and Gibilaro. In addition, it should be considered the analysis of the computational dynamics of fluids, such as the generation of the mesh, the selection of the models, and the run time of the simulation. The results of the simulations showed that the solid phase concentration has had a uniform distribution, a dense phase formation, given the changes in operating conditions and a reasonable expansion of the bed in the final simulation time.

    Palavras-Chave: fluid mechanics; computers; fluidized bed reactors; reactors; two-phase flow; hydrodynamic model; solids; volume measurement; computer calculations; computerized simulation

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  • IPEN-DOC 27764

    OLIVO-ARIAS, L.P.; ARAUJO, L.G. . Structural analysis of polydimethylsiloxane samples. Latin-American Journal of Physics Education, v. 14, n. 3, p. 3309-1 - 3309-11, 2020.

    Abstract: This work presents a structural analysis of polydimethylsiloxane (PDMS) samples through the study of the mechanical properties of a soft material. For this, the dimensions of the crosslinking samples were modified taking a cure ratio as a reference, to determine the stress-strain, applying the Prony model which the Ansys-Mechanical platform offers. Experimental data was collected from the literature and a force test was performed on three different cylindrical samples (10:1 ratio) of PDMS with a curing agent. Consistent results of the modulus of elasticity as a function of time were obtained. Finally, using the Neo Hookean model, with consideration of hyperelastic material, and employing longer relaxation times, the results showed interesting findings in the parameters of total and directional deformation and other viscoelastic properties for this type of material.

    Palavras-Chave: polymers; mechanical properties; fluids; hydrodynamics; computer calculations; viscosity; elasticity

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  • IPEN-DOC 28419

    OLIVO-ARIAS, L.P.; ARAUJO, L.G. . The influence of the initial gas distribution on the dynamics of a three-phase fluidized bed reactor: non-ideal gas condition. Latin-American Journal of Physics Education, v. 15, n. 1, p. 1312-1 - 1312-6, 2021.

    Abstract: The hydrodynamic evolution of a three-dimensional (3D) liquid-gas-solid fluidized bed reactor was studied using computational fluid dynamics (CFD) simulations, and the results were compared with previous experimental data. The gas-solid and liquid-solid interactions were calculated using the Euler-Euler model, incorporating the kinetic theory for the solid phase. The momentum exchange coefficients for the fluid-solid interactions were calculated using the Gidaspow drag model, and the fluid-fluid interactions by using the Schiller-Naumann model. The predicted gas volume fraction agreed to the Kumar model and showed better performance with the use of higher-order discretization. Furthermore, the Peng Robinson thermodynamic correlation was used to determine the properties of the materials under high severity conditions. The results showed a consistent distribution of the phases, it was quite uniform and there was a reasonable expansion of the bed when gas injection was established as an initial condition.

    Palavras-Chave: computer calculations; dynamics; hydrodynamics; fluidized beds

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  • IPEN-DOC 28420

    OLIVO-ARIAS, L.P.; ARAUJO, L.G. . Three-dimensional transient numerical simulation of the solid volume fraction of a fluidized bed: the role of three solution orders using a discretization scheme. Latin-American Journal of Physics Education, v. 15, n. 2, p. 2303-1 - 2303-10, 2021.

    Abstract: The FLUENT solver employed in the Computational Fluid Dynamics (CFD) has been extensively developed to extend its robustness and precision for a wide range of flow regimes. For that, the FLUENT solver has a numerical method in the pressure-based solver that has traditionally been used for incompressible and slightly compressible flows. The algorithm is based on the pressure that solves the equations in a segregated or decoupled mode. This algorithm has proven to be robust and versatile and has been used cooperatively with a wide range of physical models, including multiphase flows and conjugated heat transfer. However, there are applications in which the convergence rate of the segregated algorithm is not satisfactory, generally due to the need in these coupling scenarios between the continuity and momentum equations. The objective of this article is to validate the Eulerian model to determine the volumetric fractions of the solid phase fraction. For this, we used data from the literature and the PCSIMPLE algorithm (solver) at different orders of solution of the continuity, momentum, and turbulence equations. Also, we determined its efficiency in transient systems and how it would affect the results in the hydrodynamics of a three-phase fluidized bed reactor. The results were significant, thus representing the phenomenon of interaction between the liquid-solid and solid-gas phases.

    Palavras-Chave: hydrodynamic model; computerized simulation; computer calculations; dynamics; fluidized beds

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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