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Solución numérica de modelos biológicos de reacción difusión en dominios fijos mediante el método de los elementos finitos/ Numerical solution of biological reaction diffusion models on fixed domains by the finite element method

González, Libardo Andrés; Vanegas, Juan Carlos; Garzón, Diego Alexander
2009-06-01

Resumen en español Múltiples fenómenos biológicos se han descrito mediante modelos matemáticos formulados a partir de ecuaciones de reacción difusión. La solución de este tipo de ecuaciones da lugar a la formación de patrones espacio-temporales que se ajustan a la realidad biológica del fenómeno modelado. En este artículo se describe la implementación numérica de tres modelos de reacción difusión bien referenciados: el modelo de morfogénesis de Schnakenberg, y los modelos de (mas) reacción cinética de Gierer-Meinhardt y Thomas. El objetivo es analizar el conjunto de parámetros asociados con la formación de los patrones espaciotemporales. La implementación numérica se realiza utilizando el método de los elementos finitos en dominios unidimensionales y bidimensionales. Se concluye que la formación de patrones espacio-temporales en modelos de reacción difusión depende de los parámetros constantes del modelo, de las condiciones iniciales y de la técnica de implementación. El análisis de estas dependencias es útil para la formulación y validación de nuevos modelos matemáticos que describan fenómenos biológicos. Resumen en inglés Several biological phenomena have been described using mathematical models based on reaction diffusion equations. The solution of this type of equations gives rise to with the biological reality of the simulated phenomenon. This article describes the numerical implementation of a set of three well-known reaction diffusion models: the morphogenesis Schnakenberg model, and the Gierer- Meinhardt and Thomas reaction kinetics models. The aim is to analyze the set of parameters (mas) associated with the spatial-temporal pattern formation. The numerical implementation was performed using the finite element method in one dimensional and two dimensional domains. It was concluded that spatialtemporal pattern formation in reaction diffusion models depends on the constant parameters of the model, the initial conditions and the implementation technique. The analysis of these dependences is useful in the formulation and validation of new mathematical models describing biological phenomena.

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Implementación del método de estabilización de Petrov-Galerkin en contracorriente para la solución numérica de problemas altamente advectivos/ The streamline upwind Petrov-Galerkin stabilising method for the numerical solution of highly advective problems

Galeano Urueña, Carlos Humberto; Mantilla Gonzalez, Juan Miguel; Garzón Alvarado, Diego Alexander
2009-08-01

Resumen en español El presente artículo describe el método Petrov-Galerkin en contracorriente (SUPG) como técnica de estabilización de las soluciones por elementos finitos de la ecuación diferencial de difusión -advección- reacción. En la primera parte del artículo se hace un breve análisis de la importancia de este tipo de ecuaciones diferenciales para el modelado de fenómenos físicos en múltiples campos. Posteriormente, se realiza una descripción unidimensional del método S (mas) UPG y se desarrolla la metodología para implementar la técnica en dos o tres dimensiones. Se presentan los resultados de un experimento numérico fuertemente advéctico y de elevada complejidad desde el punto de vista numérico. Los resultados muestran cómo la versión de la técnica SUPG implementada permite aproximaciones estabilizadas en el espacio, aun para altos números de Peclet. Gráficas adicionales de los experimentos numéricos aquí presentados pueden ser descargados de www.gnum.unal.edu.co. Resumen en inglés This article describes the streamline upwind Petrov-Galerkin (SUPG) method as being a stabilisation technique for resolving the diffusion-advection-reaction equation by finite elements. The first part of this article has a short analysis of the importance of this type of differential equation in modelling physical phenomena in multiple fields. A one-dimensional description of the SUPG method is then given to extend this basis to two and three dimensions. The outcome of a (mas) strongly advective and a high numerical complexity experiment is presented. The results show how the version of the implemented SUPG technique allowed stabilised approaches in space, even for high Peclet numbers. Additional graphs of the numerical experiments presented here can be downloaded from www.gnum.unal.edu.co.

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Aplicación del método de elementos naturales a problemas estructurales/ Natural elements' methods applied to structural problems

González Torres, Libardo Andrés; Garzón-Alvarado, Diego Alexander; Roa Garzón, Máximo Alejandro
2008-04-01

Resumen en español El objetivo del presente artículo se enmarca en la revisión de la teoría y la implementación numérica de uno de los métodos numéricos sin malla usados para la solución de problemas de tipo estructural, el método de los elementos naturales (MEN), junto con la contrastación de los resultados obtenidos para dos problemas estructurales elástico-lineales en dos dimensiones con la solución analítica exacta y la aproximada por el método de los elementos finitos (ME (mas) F). Se describe la técnica de interpolación usada por el MEN para obtener las funciones de forma y se presentan las características más importantes del método en su forma estándar. Se presentan los resultados de dos simulaciones de problemas estructurales realizadas usando un código escrito en Matlab 6.5 para la solución de ecuaciones diferenciales de elasticidad lineal en dominios bidimensionales. Se concluye que el método de los elementos naturales es similar al de los elementos finitos en cuanto a estabilidad y convergencia, con la ventaja de que la malla es generada automáticamente y la no dependencia de la solución aproximada con la distribución de la nube de puntos que define la geometría. Resumen en inglés This paper was aimed at reviewing the theory and numerical implementations of the natural elements method (NEM, meshless method) used for resolving structural problems. An exact analytical solution and the finite element method were used for comparing the results obtained for two lineal-elastic structural problems in two spatial dimensions. The interpolation procedure used by the method for obtaining the trial functions and the most important features of the standard NEM (mas) are described. The results of two simulations concerning structural problems are presented using a code written in Matlab 6.5 for resolving differential lineal elasticity equations in two dimensional domains it was found that NEM is similar to the finite element method in terms of stability and convergence, having the advantage of mesh being automatically produced and the approximated solution not depending on the distribution of the node cloud, thereby defining the geometric domain.

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Aplicación del método Petrov-galerkin como técnica para la estabilización de la solución en problemas unidimensionales de convección-difusión-reacción/ Application of Petrov-galerkin method in stabilization solution of advection-diffusionreaction unidimensional problems

Garzón Alvarado, Diego Alexander; Galeano Urueña, Carlos Humberto; Duque Daza, Carlos Alberto
2009-03-01

Resumen en español El presente artículo estudia el método Streamline Upwind Petrov Galerkin como técnica de estabilización de la solución numérica de las ecuaciones diferenciales de advección-difusión-reacción; se analiza el método a la luz de la naturaleza no auto adjunta del operador diferencial convectivo y de las transformaciones necesarias para la estabilización de la solución por medio de la eliminación del efecto no autoadjunto inducido por el término convectivo. Se des (mas) arrollaron seis diversos ejemplos numéricos, los cuales incluyen problemas de coeficientes variables, altamente convectivos, fuertemente reactivos, sistemas de ecuaciones diferenciales y soluciones transitorias. Se encuentra un excelente desempeño de esta técnica de estabilización para todos los casos anteriormente mencionados, exceptuando los problemas con términos reactivos fuertes. Resumen en inglés This paper examines the Streamline Upwind Petrov Galerkin method as a stabilizing technique for the numerical solution of differential equations of advection-diffusion-reaction; it analizes the method taking into account the non self-adjoint nature of the convective diferential operator and the necessary transformations for the solution stabilization through the elimination of non self-adjoint effect induced by the convective term. Presents six different numerical example (mas) s, which include problems of variable coefficients, high convective problems, highly reactive systems and transitional solutions. This method presents an excellent performance of this stabilization technique for all the cases mentioned above, except for the problems with strong reactives terms.

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Modelo numérico del golpe de ariete con Scilab/ A numerical water-hammer model using Scilab

Rodríguez Calderón, Wilson; Pallares Muñoz, Myriam Rocío
2007-12-01

Resumen en español El golpe de ariete puede generar consecuencias severas en la integridad de las tuberías, y debido a ello, la simulación es un requisito esencial para asegurar el correcto diseño y operación de los sistemas de distribución de agua. En este sentido, el artículo pretende demostrar la importancia de los métodos numéricos en la resolución de este tipo de problemas. Para la simulación numérica del fenómeno se desarrolló un código en Scilab(mas) ="#ref3b">3 que permite representar la propagación de las ondas de presión haciendo uso del método de las características, aplicado a un caso clásico de la literatura. Este método emplea un esquema de diferencias finitas para resolver las ecuaciones de masa y momento. En el artículo se presentan las ecuaciones que gobiernan el problema desde el punto de vista numérico, se analiza el comportamiento del fenómeno y finalmente, se realiza una comparación entre los resultados obtenidos por la vía numérica y la solución teórica. Resumen en inglés A water hammer can produce severe consequences regarding pipe integrity; simulation thus becomes an essential requirement for ensuring proper water distribution system design and operation. This article thus tries to demonstrate the importance of numerical methods in resolving such problems. A Scilab code allowing pressure propagation to be represented using the characteristics’ method applied to a case of classic literature was thus developed for numerically simulating (mas) this phenomenon. This method uses a finite difference scheme for resolving mass and momentum equations. The article presents equations governing the problem from the numerical point of view, the phenomenon’s behaviour is analysed and results obtained by the numerical approach (calculating finite differences) are compared to those obtained with Scilab and the theoretical solution.

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El programa ANAITE para el estudio de la dinámica y la calidad del agua en cauces naturales con pendiente suave/ The ANAITE mode for studying the hidrodynamics and water quality of natural rivers with soft slope

TORRES-BEJARANO, Franklin; RAMÍREZ-LEÓN, Hermilo
2007-09-01

Resumen en español Se presenta la descripción, validación y aplicación de un modelo para el cálculo de la calidad del agua en cauces naturales. La componente hidrodinámica se resuelve en dos tiempos, primero se calcula el perfil hidráulico satisfaciendo la ecuación de la energía a partir de una sección de control en donde se conoce el nivel y el caudal; en segundo término, se calcula la hidrodinámica para el plano superficial, utilizando una adecuación a la ley universal de velo (mas) cidades para secciones irregulares. Esta componente hidrodinámica sirve de base para la solución del módulo de calidad del agua, el cual está constituido por tres submódulos en las que se resuelven las variables físicas, variables químicas y biológicas, y sustancias tóxicas, respectivamente. El transporte de los parámetros modelados se realiza utilizando una solución numérica en diferencias finitas de la ecuación de advección-difusión-reacción. Los diferentes módulos de este programa se validan utilizando diferentes modelos existentes en la literatura. Los resultados obtenidos con el modelo, llamado ANAITE, son satisfactorios. Resumen en inglés In this paper, description, validation and application of a 2D water quality model for natural rivers is presented. The hydrodynamic component is solved in two times, first, the hydraulic profile is calculated satisfying the energy equation starting from a control section where the level and the flow are know; then, the hydrodynamic is calculated for the superficial plane, using an adaptation to the universal law of velocities for irregular sections. The hydrodynamic comp (mas) onent generated is the base for the solution of the water quality module, constituted respectively by three sub-modules where physical, chemical and biological, and toxicological substances variables are solved. The transport of the modeling parameters is carried out using a numerical solution in finite differences of advection-diffusion-reaction equation. The different modules of this program are validated using different existent models in the literature. The results obtained with the model, called ANAITE, are satisfactory.

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Comportamiento térmico del suelo bajo cubiertas plásticas: III. Simulación/ Soil thermal response under plastic covers: III. Simulation

Misle A, Enrique; Norero Sch, Aldo
2002-07-01

Resumen en español Se desarrolló un modelo simple de simulación para predecir la temperatura del suelo bajo cubiertas plásticas sobre la base de la solución numérica de la ecuación de flujo de calor en el suelo. Ella requiere definir las condiciones de borde, que en la superficie son resueltas mediante el balance de radiación y energía. También considera un coeficiente de reparto de calor y el albedo de la superficie del suelo cubierto con plástico. Este parámetro es variable de (mas) acuerdo a la hora del día. Así se determinó la temperatura superficial del suelo, suponiendo que era la misma del plástico. Para iniciar el proceso de simulación y determinar la temperatura en el perfil del suelo se recurrió a una función periódica que combina la solución analítica y el análisis de Fourier con un número de elementos k =4. La temperatura a 30 cm de profundidad se consideró invariable para la escala del modelo y estuvo corroborada experimentalmente. Se elaboró un programa computacional que pudiera operar a diferentes lapsos de tiempo y espaciamientos de profundidad, de acuerdo a la difusividad térmica del suelo. La hipótesis de que el plástico está en contacto directo con el suelo permitió que el modelo produjera resultados aceptables al contrastarlo con mediciones reales. Sin embargo, fue forzoso modificar el valor de la emisividad, por lo que se requiere mayor investigación para aclarar este punto Resumen en inglés A simplified simulation model was developed to predict soil temperature under plastic covers based on the numerical solution of the soil heat flow equation. This method requires the definition of the boundary conditions, which at the soil surface are solved through the radiation and energy balance. Also it considers the heat partitioning ratio and the albedo of the soil surface covered with plastic film. This parameter is variable according to the time of the day. Thus th (mas) e soil surface temperature was estimated and treated as if it were identical to the temperature of the plastic. To start the simulation process and to determine the soil profile temperature, a periodic function combining the analytical solution and a Fourier analysis with four elements (k = 4) was used. The temperature at 30 cm depth was considered constant for the model scale, which was experimentally confirmed. A computer program was elaborated that would operate at different time lapses and depth spacing according to soil thermal diffusivity. The assumption that plastic sheet was in direct contact with soil surface led to acceptable agreement between simulated and experimental results. However, it was also necessary to modify the values of surface emissivity and this remains a point needing further elucidation

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Esquemas conservativos basados en el método de separación, para la simulación numérica de vórtices en la atmósfera/ CONSERVATIVE SPLITTING-BASED SCHEMES FOR NUMERICAL SIMULATION OF VORTICES IN THE ATMOSPHERE/ ESQUEMAS CONSERVATIVOS BASEADOS NO MÉTODO DE SEPARAÇÃO, PARA A SIMULAÇÃO NUMÉRICA DE VÓRTICES NA ATMÓSFERA

Skiba, Yuri N; Filatov, Denis M
2006-01-01

Resumen en portugués Se propõe um novo método para a construção de esquemas em diferenças finitas para o modelo de águas superficiais em um canal periódico sobre o plano e sobre a esfera. A vantagem principal dos esquemas consiste em que eles conservam exatamente a massa e a energia total do sistema. O enfoque está baseado na separação do operador do modelo por coordenadas e por processos físicos. Como resultado, a solução do problema original se reduz à solução de problemas s (mas) imples unidimensionais. Se propõe um conjunto de tais esquemas, que são lineares ou não lineares dependendo da especificação de parâmetros do esquema. A diferença dos métodos conhecidos, este enfoque permite derivar esquemas numéricos conservadores depois de fazer discreto o problema original tanto em tempo como em espaço. Além disso, os algoritmos numéricos utilizados para calcular a solução são econômicos desde o ponto de vista computacional, já que cada esquema se realiza rápida e facilmente usando um método direto, sem iterações. Resumen en español Se propone un nuevo método para la construcción de esquemas en diferencias finitas para el modelo de aguas someras en un canal periódico sobre el plano y sobre la esfera. La ventaja principal de los esquemas consiste en que ellos conservan exactamente la masa y la energía total del sistema. El enfoque está basado en la separación del operador del modelo por coordenadas y por procesos físicos. Como resultado, la solución del problema original se reduce a la soluci� (mas) �n de problemas simples unidimensionales. Se propone un conjunto de tales esquemas, que son lineales o no lineales dependiendo de la especificación de parámetros del esquema. A diferencia de los métodos conocidos, este enfoque permite derivar esquemas numéricos conservadores después de hacer discreto el problema original tanto en tiempo como en espacio. Además, los algoritmos numéricos utilizados para calcular la solución son económicos desde el punto de vista computacional, ya que cada esquema se realiza rápida y fácilmente usando un método directo, sin iteraciones. Resumen en inglés A new method for the construction of finite difference schemes for the shallow water equations studied in periodic plane and spherical channels is proposed. The main advantage of the schemes is that they conserve exactly the mass and the total energy of the system. The approach is based on the method of splitting the original operator by coordinates and by physical processes. Thereby, the solution to the original complex problem is reduced to the solution of simple one-di (mas) mensional problems. A set of such schemes is proposed, which are either linear or nonlinear, depending on the choice of parameters of the scheme. Unlike existing methods in the field, this approach allows deriving conservative finite difference schemes when the equations are considered to be discrete both in time and in space. Furthermore, the numeric algorithms used to compute the solution are computationally economic, because each scheme is easily implemented by using fast direct methods of linear algebra.

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Convección de calor transitoria en el flujo de fluidos a través de lechos empacados/ TRANSIENT CONVECTIVE HEAT TRANSFER FOR FLUID FLOW THROUGH PACKED BEDS

Patiño, Luís A.; Espinoza, Henry J.; Suárez, Diogenes
2005-12-01

Resumen en español Se presenta una metodología teórica - experimental para determinar los coeficientes intersticiales de transferencia de calor promedio en el flujo de fluidos a través de lechos empacados donde el fluido no está en equilibrio térmico con la fase sólida. Los coeficientes de convección de calor se obtienen a través del "single-blow transient methods" combinando los resultados experimentales obtenidos en un banco de ensayo con las soluciones numéricas del modelo matem (mas) ático propuesto y constituido por la ecuación de continuidad, las ecuaciones de movimiento, la ecuación de la energía para la fase fluida, la ecuación de la energía para la fase sólida y las respectivas condiciones iniciales y de contorno. El sistema de ecuaciones diferenciales parciales generado en el modelo matemático es resuelto a través de una metodología analítica - numérica, iniciándose con la obtención de la distribución de temperatura en la matriz sólida en forma analítica e introduciéndola como un término fuente transitorio en la ecuación de la energía del fluido. Para la solución numérica se utilizó un código de Volúmenes Finitos (CFX 4.3TM) en coordenadas cilíndricas axisimétricas. Los pruebas experimentales y las soluciones numéricas se realizaron para diferentes valores de velocidad superficial del fluido a la entrada del lecho y para diferentes valores de porosidad del medio, obteniéndose que los números de Nusselt dependen en gran escala de los números de Peclet y la porosidad del medio. Resumen en inglés A theoretical-experimental methodology is presented herein to determine the interstitial coefficients of an average heat transfer in the flow of fluids through packed beds where the fluid is not in thermal balance with the solid phase. The heat convection coefficients are obtained through "single-blow transient methods" combining the experimental results obtained in a test bank with the numerical solutions of the mathematical model proposed and constituted by the equation (mas) of continuity, the momentum equations, the energy equation for the fluid phase, the energy equation for the solid phase, and the respective initial and boundary conditions. The partial-differentialequations system generated in the mathematical model is solved through an analytical-numerical methodology, beginning with obtaining the temperature distribution in the solid matrix in an analytical way and introducing it as a transitory source term in the fluid energy equation. For the numerical solution a code of Finite Volumes (CFX 4,3TM) in axisimetrical cylindrical coordinates was used. The experimental tests and the numerical solutions were conducted for different values of superficial speed of the fluid at the entrance of the bed and for different porosity values which proved that the Nusselt numbers greatly depend on the Peclet numbers and the porosity of the media.

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Evaluación de Modelos de Turbulencia En Flujos con Combustión Premezclada/ Turbulence Model Evaluation in Premixed Combustion Flows

Vicente, W.; Salinas, M.; Rodríguez, A.; Jiménez, R.
2004-01-01

Resumen en español Se estudia la influencia del modelo de turbulencia en la formación de CO y NO en una llama de metano turbulenta. En la simulación numérica se usa un modelo estocástico de combustión. Este modelo está basado en técnicas combinadas de volúmenes finitos y Monte Carlo, para la solución de una ecuación de una función de densidad de probabilidad conjunta. Las velocidades de reacción se presentan mediante un modelo químico reducido y derivado de un mecanismo GRI com (mas) pleto. Una llama turbulenta, de premezcla pobre y estabilizada mediante un cono, es estudiada a partir del modelo estocástico. Diferentes modelos de turbulencia son usados y comparados. Los resultados muestran que especies como el CO y el OH son fuertemente afectadas por el modelo de turbulencia. Sin embargo, otras especies como el NO no se ven afectadas Resumen en inglés The influence of the turbulence model on CO and NO formation in a turbulent methane flame, is studied. A stochastic model is used in the numerical simulation. This model is based on the combination of the Finite Volumes and the Monte Carlo methods for the solution of the joint scalar Probability Density Function. Rate reactions are represented by a reduced chemical kinetics model that is derived form a complete GRI mechanism. A lean, premixed and bluff-body-stabilized fla (mas) me is studied from the stochastic model. Different turbulence models are tested and compared. Results show that species such as CO and OH are strongly affected by the turbulence model; nevertheless, others such as NO are not affected

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Simulación de una Torre de Enfriamiento Mecánica Comparada con Curvas Experimentales/ Simulation of a Mechanical Cooling Tower Compared with Experimental Curves

Alean, Jader D; Gutiérrez, Gail A; Chejne, Farid; Bastidas, Marlon J
2009-01-01

Resumen en español El objetivo del trabajo es modelar y simular una torre de enfriamiento mecánica forzada a escala piloto. Las variables físicas se correlacionaron a partir de la transferencia de calor y materia y los resultados de la simulación son analizados mediante graficas que muestran la variación de la humedad, flujo de agua, calor latente, calor sensible, calor total, temperatura del agua y del aire. El coeficiente de transferencia de materia se obtuvo a partir de los datos exp (mas) erimentales y la solución numérica del modelo se obtuvo con el método Runge-Kutta en Matlab. La verificación de los resultados fue realizada, comparando las curvas simuladas con las curvas experimentales. Se concluye que la cercanía entre las curvas depende del coeficiente de transferencia de materia Resumen en inglés The objective of this work was the modeling and simulation of a pilot-scale mechanical enforced cooling tower. The physical variables were correlated from the heat and mass transfer and the simulation results were analyzed using graphs showing the change in humidity, water flow, latent heat, heat sensitive, total heat, water temperature and air. The mass transfer coefficient was obtained from experimental data and the numerical solution of the model was obtained using Run (mas) ge-Kutta method in Matlab. Comparison between stimulation results and experimental data was done. It is concluded that the shape of the curves and the deviations of the simulated results depend on the mass transfer coefficient

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Aplicación del Método de los Elementos Finitos para la Simulación de las Transmisiones por Flanco en Uniones con Suelos Flotantes/ Application of the Finite Elements Method for the Simulation of Flanking Transmissions in Joints with Floating Floors

Del Rey, Romina; Alba, Jesús; Ramis, Jaime; Escuder, Eva
2010-01-01

Resumen en español En este trabajo se plantea el uso del método de los elementos finitos para el estudio de las transmisiones laterales a través del índice de reducción de vibraciones, para el caso de soluciones constructivas con suelos flotantes. Por una parte, la inserción de láminas elásticas en nuevas soluciones constructivas es en la actualidad una práctica muy común. Por otra parte, los procedimientos de ensayo para el estudio acústico de este conjunto (forjado con lámina e (mas) lástica) son muy laboriosos y las ecuaciones empíricas existentes no satisfacen la realidad en muchos de los casos. Es por este motivo que se plantea el estudio mediante los elementos finitos, lo que nos permitirá dar solución numérica a un gran conjunto de diferentes soluciones constructivas y poder así mejorar las predicciones numéricas para el aislamiento acústico Resumen en inglés This paper presents the use of the finite elements method to study the flanking transmission through the use of the vibration reduction index, for the case of constructive solutions that use floating floors. On one side, the insertion of elastic interlayer in new building solutions is now a very common practice. On the other side, the test procedures for the acoustic study of this kind of sets (concrete floor with elastic interlayer) are very laborious and the existing em (mas) pirical equations do not match reality in many cases. For this reason, the study of the problem using finite elements would allows giving numerical solution to a wide range of different constructive solutions and numerical prediction for the acoustical isolation could be improved

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Una Alternativa para la Simulación Numérica del Comportamiento Térmico en Régimen Transitorio de Flujo de Gas en Redes de Ductos/ An Alternative to Numerical Simulation of Thermal Transient Behavior Gas Flow in Pipeline Networks

Ortega, Arturo J; Pires, Luis F.G; Nieckele, Angela O
2009-01-01

Resumen en español En este trabajo se desarrolló un nuevo y práctico código computacional, para simular el comportamiento térmico en régimen transitorio de flujo de gas en redes de ductos, en presencia de varios tipos de componentes como válvulas, compresores, intercambiadores de calor, y bifurcaciones. El modelo matemático está basado en los principios de conservación de masa, cantidad de movimiento lineal y energía, además de ecuaciones constitutivas para los diversos component (mas) es. La solución de las ecuaciones de conservación fue realizada usando el método de los volúmenes finitos. Diversos casos de estudio fueron analizados utilizando circuitos con diferentes tipos de bifurcación y varias combinaciones de puntos de admisión y descarga, localizados a lo largo de las líneas de los gasoductos. Los resultados de las pruebas fueron comparados con datos obtenidos usando un software comercial, presentando excelente concordancia Resumen en inglés In this work a new and practical computational code to simulate thermal transient gas flow in pipeline networks with presence of several types of components as valves, compressors, heat exchangers, and pipe bifurcations, was developed The mathematical model is based on the conservation principles of mass, linear momentum and energy, plus the constitutive equations for each component. The conservation equations solution was done using the finite volume method. Several stud (mas) y cases were analyzed using pipe networks with different types of bifurcation and different combination of supply and delivery points located along the network. The tests results were compared with data obtained using commercial software showing excellent agreement

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MODELACIÓN NUMÉRICA DE UN PROCESO TÉRMICO POR MICROONDAS CON ÉNFASIS EN ALIMENTOS/ NUMERICAL SIMULATION OF A THERMAL PROCESS BY MICROWAVES WITH EMPHASIS IN FOODS

CIRO VELÁSQUEZ, HÉCTOR JOSÉ; MELÉNDEZ RHENALS, JAIR EDUARDO; MELÉNDEZ RHENALS, JOHN EDUARDO
2006-11-01

Resumen en español En esta de investigación se simuló un proceso de esterilización térmica por microondas con énfasis en alimentos usando la técnica de diferenciación finita aplicada a volúmenes de control en coordenadas esféricas con dependencia espacial radial y en estado transitorio, donde el efecto electromagnético del proceso de microondas fue modelado a través de la ley de Lambert y cuyo algoritmo de solución fue programado en MatLab. Los resultados de la simulación mostr (mas) aron que el algoritmo desarrollado es independiente de la red nodal seleccionada, permitiendo cuantificar las curvas de penetración de calor en función de la frecuencia y potencia del campo electromagnético, y para lo cual para una frecuencia de 915 MHz se proporciona un calentamiento más uniforme en el alimento debido a mayores profundidades de penetración de onda con respecto al uso de frecuencias de 2450 MHz. Resumen en inglés In this research work a thermal sterilization process by microwaves with emphasis in food was simulated using the technique of finite differences applied to volumes of control in spherical coordinates with radial and time dependency, where the electromagnetic effect given by the microwaves was modeled through the equations of Lambert and whose algorithm of solution was programmed in MatLab. The results of the simulation indicated that the algorithm developed is independen (mas) t of the selected nodal network, allowing to quantify the curves of heat penetration based on the frequency and power of the electromagnetic field, and for which frequencies of 915 MHz provides a more uniform heating in the food due to greater depths of penetration of wave with respect to the use of frequencies of 2450 MHz.

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Análisis numérico acoplado de los desplazamientos verticales y generación de fracturas por extracción de agua subterránea en las proximidades de la Ciudad de México

Aguilar-Pérez, L. Antonio; Ortega-Guerrero, M. Adrián; Lugo-Hubp, José; Ortiz-Zamora, Dalia del C
2006-01-01

Resumen en español Se presenta un análisis numérico acoplado de las ecuaciones de flujo de agua subterránea y geomecánica, para evaluar la deformación vertical del terreno asociada a la extracción de agua subterránea en escenarios de acuífero libre y acuífero confinado; en este último se analizan adicionalmentelas condiciones deformación de fracturas hidrodinámicas. En la parte numérica, se obtuvo la solución analítica de una integral que permite obtener los esfuerzos y despl (mas) azamientos que se generarían por la extracción de agua subterránea. La zona de estudio se ubica al NE de la Ciudad de México, en la región comprendida por el cono volcánico del Pleistoceno, conocido como el Peñón del Marqués, y sus alrededores, donde se encuentra el acuitardo lacustre sobre el cual se ubica la Ciudad de México. Tanto en el acuífero volcánico como en el acuitardo, se identificaron la distribución y características de diferentes fracturas que empezaron a formarse aproximadamente 1.5 a 2 décadas después de iniciarse la operación de un sistema de nueve pozos (Sistema Peñón). Los datos históricos de elevación del terreno, volúmenes de extracción y propiedades hidráulicas y geomecánicas se incorporaron al modelo numérico para realizar un análisis de sensibilidad y obtener la distribución de los parámetros que mejor reproducen la deformación vertical del terreno. Los resultados muestran que la extracción del Sistema Peñón, con un promedio de 527 L/s, ha causado una disminución de la carga hidráulica hasta de 35 metros en casi 40 años, dando lugar a una variación en la elevación del terreno superior a los seis metros para el acuífero confinado y de ocho metros para el no confinado. Los parámetros más sensibles a la deformación vertical fueron, en orden de importancia, el coeficiente de consolidación (Cv), la transmisividad (T) y el módulo de rigidez al corte (G), mientras que la conductividad hidráulica del acuífero confinado (K) es el más sensible a los tiempos críticos de fracturamiento. Los caudales críticos de extracción en el acuífero, de 420 L/s a 470 L/s, se sobrepasaron desde el inicio de la operación del Sistema Peñón, causando la falla mecánica de los materiales del subsuelo para condiciones de confinamiento. Se determinó también que es imposible ajustar la deformación con un solo conjunto de valores hidráulicos y geomecánicos; necesariamente se tienen que considerar dos conjuntos de valores, uno para el periodo 1960-1984 y otro para 1985-1998. Las simulaciones sugieren que, de continuarse con los actuales caudales de bombeo, la deformación total vertical del terreno será cercana a los diez metros para el año 2025. Resumen en inglés An integrated numerical analysis of the groundwater flow and geomechanical equations for land subsidence due to groundwater extraction is presented for unconfined and confined pyroclastic aquifer scenarios; in the last case, a hydrodynamic fracturing analysis is additionally conducted. An analytical solution for one of the integrals was developed and incorporated into the numerical model to analyze the stress distribution and displacements due to groundwater extraction. A (mas) study area with problems of land subsidence and fracturing was selected for the analysis; this area is located in the northeastern part of Mexico City, and comprises a Pleistocene volcanic cone, known as the Peñón El Marqués, and surrounding former lacustrine plains, where Mexico City is built. In this area, the distribution and physical characteristics of fractures were identified in both, the unconfined and confined aquifer. Most of these fractures formed about 1.5 to 2 decades after a well field of nine wells started operation (Peñón well field). Historical evolution of land elevation, volumes of groundwater extraction, and hydraulic and geomechanical parameters were incorporated into the numerical model for a sensitivity analysis to get the best fit between observed and modeled results. Results show that an average of 527 L/s groundwater extraction in the well system, for about 40 years, have lead to a drawdown of 35 m in the hydraulic head of the pyroclastic aquifer, causing a land subsidence of six meters in the confined aquifer area and of eight meters in the unconfined aquifer area. The more sensitive parameters to land subsidence, in order of importance, were the consolidation coefficient (Cv), the transmisivity (T) and the shear modulus (G), whereas the hydraulic conductivity (K) of the confined aquifer was the more sensitive parameter for the critical time estimation for fracturing. Obtained results indicate that the critical pumping rate in the volcanic aquifer, between 420 L/s and 470 L/s, was exceeded since the begining of the well field operation, which caused the mechanical failure of the underground materials for confining conditions. We also found that the vertical ground deformation with time cannot be reproduced in the numerical simulations with one set of parameters; two sets of parameters were needed to obtain a best fit, one for the 1960-1984 period, and another one for the 1985-1998. Numerical simulations predict a total land subsidence of ten meters by the year 2025, two additional meters for the confined aquifer and four additional meters for the unconfined aquifer.

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SOLUCIÓN COMPUTACIONAL DE MODELOS BIOLÓGICOS DE FORMACIÓN DE PATRONES ESPACIO-TEMPORALES/ COMPUTATIONAL SOLUTION OF BIOLOGICAL MODELS OF SPATIAL-TEMPORAL PATTERN FORMATION

Vanegas A, Juan C; Landinez P, Nancy S; Garzón A, Diego A
2009-08-01

Resumen en español Diversos modelos matemáticos han sido utilizados para describir patrones espaciales y temporales presentes en la naturaleza, como la pigmentación de la piel de algunos peces y las rayas del tigre. Estos modelos matemáticos pueden ser implementados mediante diversas técnicas numéricas entre las que se destacan el método de diferencias finitas, los elementos finitos y los métodos espectrales. En este artículo se describe un método de implementación por elementos f (mas) initos de un modelo de dos morfogénesis, un modelo de formación de patrones y un modelo de movimiento celular. Los resultados obtenidos son comparables con los reportados en otros trabajos usando el método de las diferencias finitas. Se concluye que la técnica utilizada es válida para implementar este tipo de problemas y se espera sea de utilidad en la formulación e implementación de modelos matemáticos biológicos complejos de crecimiento y desarrollo celular y tisular Resumen en inglés Several mathematical models have been used to describe spatial-temporal patterns present in nature such as the skin pigmentation of some fishes and the tiger striped pattern. These mathematical models can be implemented using a wide set of numerical methods among which the finite differences method, the finite elements method and spectral methods are commonly used. In this work, a finite element method is described for the solution of two morphogenesis models, a pattern-f (mas) ormation model and a cell-movement model. The results obtained are similar to those reported by other authors using different numerical approaches. This fact proves the technique to be suitable in the solution of these models and supports our expectations for its use in the solution of complex biological models of growth and cell and tissue development

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Óptimos analíticos y económicos de modelos aplicados en experimentación agrícola/ Optimal analytical and economic of models applied in agricultural experimentation

Briones Encinia, Florencio; Castro Nava, Sergio; López Santillán, José Alberto; Trinidad Santos, Antonio
2009-03-01

Resumen en español En investigaciones relacionadas con dosis de fertilización de cultivos, es frecuente la aplicación de un modelo pseudocuadrático como una aproximación de una superficie de respuesta. Sin embargo, la determinación del rendimiento óptimo analítico o económico, puede presentar dificultades, particularmente cuando los óptimos generados corresponden a valores que están fuera del intervalo de exploración, se obtiene un punto silla o cuando no es posible llegar a una (mas) solución analítica de las ecuaciones. La obtención del óptimo económico en un modelo pseudocuadrático, requiere la aplicación de métodos de cálculo numérico y el acceso a un sistema de cómputo estadístico. Los objetivos del presente trabajo fueron: presentar un procedimiento para el cálculo de los óptimos analíticos o económicos en un modelo pseudocuadrático general con uno y dos factores. El modelo se desarrolló en la Unidad Académica Multidisciplinaria Agronomía y Ciencias de la Universidad Autónoma de Tamaulipas durante 2006 y se aplicó en datos experimentales obtenidos de estudios de fertilización en maíz de temporal efectuados en dos localidades del estado de Puebla, México. Para un factor de estudio, el rendimiento óptimo económico determinado fue 4 569.45 kg ha-1 de maíz con una dosis de 138.95 kg ha-1 de nitrógeno. Para dos factores, el rendimiento óptimo (2 295.20 kg ha-1) se observó en las dosis de 110 kg ha-1 de nitrógeno y 0 kg ha-1 de fósforo. Resumen en inglés In research on crop fertilization it is frequent the application of pseudocuadratic models as a response surface approach. However, the determination of analytic and economic optimum yields may present difficulties, particularly when the corresponding values lie out of the exploration range, when a saddle point is obtained or when is impossible to reach an analytic solution for the equation. To obtain the economic optimums in a pseudocuadratic model, the use of numerical (mas) calculation methods and a statistic computer system, is required. The objectives of this work were: to present a procedure for calculating the analytical and economic optimum yields on a pseudocuadratic general model with one and two factors and to test it with real experimental data. The model was developed at the Unidad Académica Multidisciplinaria Agronomía y Ciencias de la Universidad Autónoma de Tamaulipas, in 2006 and was applied on experimental data obtained from maize fertilization trials carried out under rainfed conditions at two sites in the state of Puebla, Mexico. For one factor, the optimal economic yield (4 5 69.45 kg ha-1) was obtained with 13 8.95 kg ha-1of nitrogen. For two factors, the optimal yield was 2 295.20 kg ha-1 with 110 kg ha-1 of nitrogen and 0 kg ha-1 of phosphorous.

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Zero-lag long-range synchronization via dynamical relaying

Fischer, Ingo; Vicente, Raúl; Buldú, Javier M.; Peil, Michael; Mirasso, Claudio R.; Torrent, M. C.; García-Ojalvo, Jordi
2006-08-24

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Variabilidad estadística en imágenes digitalizadas de rastros de uso: resultados preliminares

Pijoan-López, Jordi; Barceló-Álvarez, Joan Anton; Clemente-Conte, Ignacio; Vila-Mitjà, Assumpció
2002-01-01

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Uncertainty model and singularities of 3-2-1 wire-based tracking systems

Thomas Arroyo, Federico; Ottaviano, Erika; Ros Giralt, Lluís; Ceccarelli, Marco
2002-01-01

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Una metodología para la optimización estructural de formas usando principios de evolución flexible distribuida/ A structural shape optimization approach using flexible distributed evolution principles

Annicchiarico, W
2007-03-01

Resumen en español Recientemente, los Algoritmos Evolutivos (AE) se han usado extensivamente para encontrar soluciones casi-óptimas u óptimas al problema de optimización estructural de formas debido a su robustez, eficiencia y eficacia. Entre sus ventajas se encuentra el hecho de no requerir información especializada para obtener el óptimo buscado además de no necesitar de un análisis de sensibilidades durante este proceso. Todas estas ventajas hacen a AE un buen candidato para resol (mas) ver problemas de optimización en general, sin embargo algunas de sus desventajas, tales como la carencia de diversidad en la población durante el proceso de evolución y su excesivo tiempo de cálculo debido al gran número de funciones de evaluación, han llamado la atención de la comunidad especializada a fin de solventar estos inconvenientes. En este sentido, el objetivo de este artículo es proponer una metodología de optimización basada en un Algoritmo Genético Distribuido de carácter flexible que permita la optimización estructural de la forma de modelos de elementos finitos o elementos de contorno modelados con elementos de diseño geométrico. El carácter distribuido y el manejo flexible de las variables y parámetros permiten al algoritmo solventar los inconvenientes antes mencionados. Finalmente, un ejemplo numérico es presentado y discutido a fin de mostrar la habilidad de la metodología propuesta para optimizar este tipo de problemas. Resumen en inglés Recently, Evolutionary Algorithms (EA) have been used extensively due to its robustness, efficiency and efficacy to found the optimal or quasi-optimal solution of structural shape optimization problems. Among its pros: they don’t require specialized information in order to obtain the searched optimum and they don’t use a sensitivity analysis during its process. All this makes EA a good candidate to solve optimization problems in general. But, its disadvantages, such as (mas) lack of diversity in the population during its evolution process and its expensive running time due to higher number of evaluations, have attracted the attention of the scientific community in order to overcome these drawbacks. The objective of this article is to propose a Flexible Distributed Genetic Algorithm in order to optimize the structural shape of models analyzed by finite or boundary elements methods and modelled with geometric design elements. The distributed character of the implementation and its flexibility, when dealing with design variables and parameters, allow the algorithm to overcome the above mentioned limitations. Finally, a numerical example is presented and discussed in order to show the ability of the proposed approach to optimize this kind of problems.

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Un método de acople para mef - mec para análisis de interacción suelo - estructura/ A fem-bem coupling method for soil - structure interaction analysis

Rojas, Katherina; Lehmann, Lutz; Cerrolaza, Miguel
2008-08-01

Resumen en español El Método de los Elementos Finitos y el Método de los Elementos de Contorno son las herramientas numéricas más utilizadas para análisis en mecánica de sólidos. Cada uno de estos métodos tiene sus ventajas y desventajas en diferentes casos. El MEF es adecuado para análisis de dominios finitos con materiales no homogeneos y comportamiento no lineal, mientras que MEC ofrece ventajas en el análisis de dominios infinitos con materiales homogéneos y comportamiento li (mas) neal. En este trabajo se presenta un acople iterativo del método de los elementos finitos y el método de los elementos de contorno. El dominio del problema es dividido en dos subdominios, donde cada subdominio es analizado por separado y sólo la información en la interfase es comunicada entre los dos subdominios. El ensamble y análisis de un sistema de ecuaciones general es evitado, obteniéndose ventaja de las características de las matrices, ya que el sistema de ecuaciones en el método de los elementos finitos es simétrico.Los resultados numéricos obtenidos concuerdan satisfactoriamente con resultados obtenidos por otros autores. Resumen en inglés The Finite Element Method and the Boundary Element Method are the most used numerical tools for solid mechanics analysis. Each one of these methods has advantages and drawbacks in different cases. FEM is well suited for finite domains with inhomogeneous materials and non linear behaviour while BEM offers advantages when dealing with infinite domains displaying homogeneous materials and linear behaviour. An iterative coupling of the Finite Element Method and the Boundary E (mas) lement Method is presented. The domain of the problem is divided in two subdomains, where each subdomain is analyzed separately and only the interface information is exchanged between both subdomains. The assembly and solution of a general equation system is avoided, thus obtaining full advantage of the matrices characteristics, since the system of equations is symmetric in FEM. Numerical results compare well with other available numerical results.

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Un análisis de la presencia de nuevas frecuencias en las observaciones GNSS

Lacy Pérez de los Cobos, M.ª Clara de; Gil, Alejandro J.; Rodríguez Caderot, Gracia; Moreno, B.
2008-01-01

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Towards fully integrated wireless impedimetric sensors

Segura-Quijano, Fredy; Sacristán-Riquelme, Jordi; García-Cantón, Jesús; Osés, María Teresa; Baldi Coll, Antonio
2010-04-21

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Time delay in the Kuramoto model with bimodal frequency distribution

Montbrió, Ernest; Pazó, Diego; Schmidt, Jürgen
2006-11-02

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The Magnus expansion and some of its applications

Blanes, S.; Casas, F.; Oteo, J.A.; Ros, José
2008-11-25

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Synchronization scenario of two distant mutually coupled semiconductor lasers

Mulet, Josep; Mirasso, Claudio R.; Heil, Tilmann; Fischer, Ingo
2004-01-14

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Stress fields in the Iberian-Maghrebi region

Henares Romero, J.; López Casado, Carlos; Sanz de Galdeano, Carlos; Delgado, J.; Peláez Montilla, José A.
2003-01-01

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Spatiotemporal patterns driven by autocatalytic internal reaction noise

Hochberg, David; Zorzano, María Paz; Morán, Federico
2005-05-31

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Solving the Richardson equations close to the critical points

Domínguez, F.; Esebbag, C.; Dukelsky, Jorge
2006-08-29

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Simulation and Modelling of Cathodic Protection Systems by the Finite Elements and the Boundary Elements Methods/ Simulación y Modelación de Sistemas de Protección Catódica por los Métodos Numéricos de Elementos Finitos y Elementos de Contorno

Durstewitz, C. Barrios; Almeraya-Calderón, F.; Jaquez, R. Núñez; Tiburcio, C. Gaona; Villafañe, A. Martínez
2005-01-01

Resumen en español En este trabajo se presenta el desarrollo de modelos matemáticos y simulación de sistemas de protección catódica aplicados a tuberías enterradas. La solución de las ecuaciones diferenciales parciales se obtiene mediante los métodos numéricos de elementos finitos y elementos de contorno. Todo esto con la finalidad de desarrollar un método cuantitativo de predicción de la distribución del potencial y corrientes en el medio y la superficie de la estructura a prote (mas) ger, cubriendo los siguientes aspectos: disminución de los efectos de corrosión debidos a la selección de materiales, configuración geométrica y diseño del sistema. Como problemas de verificación se utilizaron los dos ejemplos mas conocidos: el problema del tanque cuadrado, y el problema del recipiente cilíndrico con el par ánodo / cátodo circulares y concéntricos. Resumen en inglés The development of mathematical models and the simulation of cathodic protection systems applied to buried tubing are presented. The solution of partial differential equations is obtained by numerical methods like finite elements and boundary elements. The purpose is developing a quantitative method of potential distribution prediction on the surface of the buried structure, covering aspects like selection of materials, geometric configuration and design of the system. As (mas) verification problems were used the problem of the square tank, and the problem of the cylindrical container. Finally two cases of buried structures are presented.

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Simulated SMOS Levels 2 and 3 Products: The Effect of Introducing ARGO Data in the Processing Chain and Its Impact on the Error Induced by the Vicinity of the Coast

Talone, Marco; Camps, Adriano; Mourre, Baptiste; Sabia, Roberto; Vall-llossera, Mercè; Gourrion, Jérône; Gabarró, Carolina; Font, Jordi
2009-09-01

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Semi-classical treatment of proton-neutron monopole interaction

Raduta, A.A.; Pacearescu, L.; Varan, V.; Sarriguren, Pedro; Moya de Guerra, Elvira
2000-08-14

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Seismicity analysis at the Prestige oil-tanker wreck area (Galicia Margin, NW of Iberia)

Díaz Cusí, Jordi; Gallart Muset, Josep; Gaspà Rebull, Oriol; Córdoba, Diego
2008-03-01

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Salinity is reduced below the evaporation front during soil salinization

Gran, Meritxell; Carrera Ramírez, Jesús; Olivella Pastallé, Sebastià; Massana, Jordi; Saaltink, Maarten W.; Ayora, Carlos; Lloret Morancho, Antonio
2009-11-01

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RETRASO, a code for modeling reactive transport in saturated and unsaturated porous media

Saaltink, M. W.; Batlle, F.; Ayora, Carlos; Carrera, Jesús; Olivella, S.
2004-09-01

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Pseudoscalar glueball and eta-eta ' mixing

Vento, Vicente; Mathieu, Vincent
2010-02-04

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Passive Mode Locking of Lasers by Crossed-Polarization Gain Modulation

Javaloyes, Julien; Mulet, Josep; Balle, Salvador
2006-10-16

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On some localized solutions of coupled Ginzburg-Landau equations

Montagne, Raúl; Hernández-García, Emilio
2004-04-01

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Numerical study of transverse flow through banks of tubes using curvilinear coordinates

Rojo, Jesús; Rincón, José; Reyes, Miguel
2002-04-01

Resumen en español El objetivo de este trabajo es desarrollar un método numérico para calcular el flujo laminar a través de arreglos de tubos tales como los que se encuentran en los intercambiadores de calor. Para lograr este propósito, se utiliza una malla no-desplazada en coordenadas curvilíneas y las ecuaciones que describen el flujo se resuelven mediante el método de los volúmenes finitos. El procedimiento de solución utiliza las componentes cartesianas de velocidad como variabl (mas) es dependientes y un método similar al SIMPLER para lograr el acoplamiento de los campos de velocidad y de presión. Los términos convectivos se aproximan utilizando un tratamiento de alto orden. El modelo numérico se aplica a varios casos en régimen laminar y los resultados obtenidos se comparan con trabajos experimentales y numéricos de varias fuentes, demostrando que el método es estable y preciso para el rango de números de Reynolds considerados. Resumen en inglés The scope of this work is to develop a numerical method to calculate the laminar flow through tube arrangements such as those in heat exchangers. To achieve this purpose, a non-staggered grid arrangement in curvilinear coordinates is used. The differential equations that describe the flow and heat transfer are transformed and expressed in a conservative form. The discretisation of the governing equations is carried out using the integration by means of the finite volumes (mas) method. The solution procedure uses the Cartesian components of velocity as dependent variables and the SIMPLER method to attain the pressure-velocity field coupling. Convective terms are approximated by using a high order treatment. The numerical model was applied to several cases in laminar regime and the predictions obtained were compared with experimental and numerical works of several bibliographic sources, showing that the method is stable an accurate for the range of Reynolds numbers studied.

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Numerical simulation of shock wave structure in nitrogen

Elizarova, Tatiana G.; Khokhlov, Anton A.; Montero, Salvador
2007-06-11

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Numerical modelling of pore pressure variations due to time varying loads using a hybrid technique: the case of the Itoiz reservoir (Northern Spain)

Luzón, Francisco; García-Jerez, Antonio; Santoyo, Miguel Ángel; Sánchez-Sesma, Francisco José
2009-11-02

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Nuevo esquema numerico conservativo para la difusion de calor en medios bi-dimensionales no-homogeneos/ New conservative numerical scheme for heat diffusion in two-dimensional non-homogeneous medium

Arteaga-Arispe, Jhonnathan; Guevara-Jordan, Juan M
2008-06-01

Resumen en español El presente articulo describe la formulacion de un nuevo esquema numerico conservativo aplicado a la ecuacion no estatica del calor en 2-D. La evaluacion del metodo y su comparacion con los esquemas de diferencias finitas estandar asi como un estudio cualitativo de las tasas de convergencia son analizados. Los resultados obtenidos evidencian la ventaja del nuevo metodo, sobre todo en aquellos problemas fisicos en los cuales las condiciones de borde son determinantes para la correcta aproximacion numerica de la solucion. Resumen en inglés A new numerical conservative scheme formulation and its application to the 2D transient heat equation is presented. The evaluation of the method and its comparison with the standard finite difference method are analyzed. The results show the advantages of the new method, in particular for those physical problems where the boundary conditions are very important for an accurate numerical solution approximation.

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Nonperturbative gluon and ghost propagators for d=3 Yang-Mills theory

Papavassiliou, Joannis; Aguilar, A. C.; Binosi, D.
2010-06-25

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Nonperturbative comparison of QCD effective charges

Aguilar, A. C.; Binosi, D.; Papavassiliou, Joannis; Rodriguez-Quintero, J.
2009-10-15

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Nomsothermal multiphase flow of brine and gas through saline media

Carrera Ramírez, Jesús; Gens, Antonio; Olivella Pastallé, Sebastià
2009-01-01

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Newton additive and multiplicative Schwarz iterative methods

Arnal García, Josep; Migallón Gomis, Violeta; Penadés Martínez, José; Szyld, Daniel B.

Convergence properties are presented for Newton additive and multiplicative Schwarz (AS and MS) iterative methods for the solution of nonlinear systems in several variables. These methods consist of approximate solutions of the linear Newton step using either AS or MS iterations, where overlap betwe...

DRIVER (Spanish)

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Multi-loop position analysis via iterated linear programming

Porta Pleite, Josep Maria; Ros Giralt, Lluís; Thomas Arroyo, Federico
2006-01-01

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Models of iron oxide concretion formation: field, numerical, and laboratory comparisons

Chan, M. A.; Ormö, Jens; Park, A. J.; Stich, Michael; Souza-Egipsy, Virginia; Komatsu, G.
2007-06-06

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Modelling Gravitational Instabilities: Slab Break–off and Rayleigh–Taylor Diapirism

Zlotnik, Sergio; Fernández, Manel; Díaz, P.; Vergés, Jaume
2008-10-01

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Modelado unidimensional del sistema óxido-silicio intrínseco-óxido/ One-dimensional model of the undoped oxide-silicon-oxide system

Malobabic, Slavica; Ortiz-Conde, Adelmo; García Sánchez, Francisco J; Muci, Juan
2006-09-01

Resumen en español En este trabajo se presenta un modelo físico unidimensional para el sistema óxido - silicio intrínseco - óxido basado en la solución del potencial versus la distancia. Se demuestra que las dos soluciones anteriores aproximadas y analíticas, son completamente equivalentes para los casos cuando el campo eléctrico se anula o no dentro del semiconductor. Se presentan soluciones aproximadas asintóticas que son comparadas con los resultados exactos obtenidos con cálcul (mas) o numérico iterativo. Se obtienen aproximaciones analíticas para los potenciales superficiales en conducción fuerte y débil también. Los resultados muestran una exactitud excelente de esta formulación. Resumen en inglés A physical model of the one-dimensional undoped oxide-silicon-oxide system is presented based on the solution of its potential versus distance. It is proved that both previous approximate analytical solutions, for the cases when the electric field does and does not vanish inside the semiconductor, are completely equivalent. Approximate asymptotic analytical solutions are presented and compared to exact numerical results calculated by iteration. Analytic approximations for (mas) surface potentials in strong- and weak-conduction are also obtained. The results attest to the excellent accuracy of this formulation.

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Modelado del Ciclo de Histéresis Mediante el Modelo de Preisach/ Modeling Hysteresis Cycles Using the Preisach Model

de Blas, A; Bargalló, R; de la Hoz, J
2004-01-01

Resumen en español En el presente artículo se presenta el modelo de Preisach como alternativa a aproximaciones analíticas para caracterizar la histéresis magnética en métodos numéricos aplicados a cálculo o análisis en ingeniería eléctrica. Se exponen los fundamentos del modelo de Preisach clásico y se muestran las alternativas para su caracterización. Para el método elegido se propone un ajuste que permite obtener buenos resultados con un número pequeño de curvas experimenta (mas) les. Se presenta además un algoritmo genérico para su desarrollo como método numérico. Finalmente se propone un ensayo alternativo que permite la obtención de los datos experimentales para la caracterización del modelo sin necesidad de equipos sofisticados. Se concluye que el modelo de Preisach clásico es un sistema de fácil realización como método numérico, permitiendo predecir el valor de la inducción para un valor de intensidad de campo instantáneo considerando su historial anterior Resumen en inglés In this paper the Preisach model as an alternative to analytical approximations to characterize magnetic hysteresis in numerical methods applied to calculations or analyses in electrical engineering, is presented The fundamentals of the classical Preisach model are explained showing alternatives for its definition. A fit is proposed for the method chosen which obtains good results using a small number of experimental curves. A generic algorithm for its solution as a numer (mas) ical method is also presented. Finally, an alternative assay is proposed which allows obtaining experimental data for definition of the model without the need for sophisticated equipment . It is concluded that the classical Preisach model is as simple a system for execution as the numerical method, permitting prediction of the value of the induction for an instantaneous value of field intensity, based on prior performance

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Minimum uncertainties states of angular momentum and angular position

Pegg, David T.; Barnett, Stephen M.; Zambrini, Roberta; Franke-Arnold, Sonja; Padgett, Miles
2005-02-17

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Measurement of soil bulk electrical conductivity in saline soils and solutions using TDR probes partially coated with high-dielectric material

Moret Fernández, David; Lera, F.; Arrúe Ugarte, José Luis; López Sánchez, María Victoria
2009-07-01

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Localización de defectos en hueso cortical empleando el método de los elementos de contorno y algoritmos genéticos/ Locating defects in cortical bone using the boundary element method and genetic algorithms.

Ojeda, David; Divo, Eduardo; Kassab, Alain; Cerrolaza, Miguel
2008-04-01

Resumen en español Se presenta una solución eficiente para la detección de cavidades en hueso cortical a partir de una técnica de superposición de cargas puntuales empleando el método de elementos de contorno. Se muestran dos ejemplos donde se logra la detección de una cavidad a partir de una imagen tomográfica de un hueso cortical, validándose la solución a partir de resultados numéricos experimentales usando el Método de los Elementos de Contorno. Resumen en inglés An efficient solution for cavity detection in cortical bone, using a point load superposition technique employing the boundary element method is presented in this paper. Two examples where the cavity is located using a TAC is presented. Results of cavity presence problems simulated using numerical experiments validate the approach in cortical bone with a single cavity.

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Las estrategias didácticas en la construcción de las nociones lógico-matemáticas en la educación inicial/ Didactic strategies for building logic mathematic notions for initial education

Ruiz Morón, Deyse
2008-06-01

Resumen en español Este trabajo, en torno a estrategias didácticas dirigidas a promover el desarrollo del pensamiento lógico-matemático en la Educación Inicial en la fase preescolar, fue realizado en el contexto de una escuela rural del estado Trujillo (Venezuela), durante los meses Octubre 2005-Junio de 2006. El desarrollo metodológico se orientó bajo el paradigma de la investigación-acción, iniciando con la descripción exploratoria de la práctica pedagógica desplegada por los d (mas) ocentes en el área del desarrollo lógico-matemático y desde la cual se procedió a diseñar, ejecutar y evaluar un conjunto de estrategias,  fundamentadas en los preceptos teóricos propuestos por Piaget y entre las cuales se encuentra el juego, “la realización verbal de las acciones” y la “reversibilidad”. Se evidenció el desarrollo de los procesos de clasificación, conservación numérica, la ampliación del vocabulario, la utilización de formas argumentativas en la resolución de problemas, satisfacción en el trabajo cooperativo y el desarrollo de la autonomía en la realización de las actividades escolares. Resumen en inglés This study evaluated didactic strategies that help to promote logic mathematic thought in initial schools. It was done in a country school of Trujillo, Venezuela,   during October 2005 and June 2006. The methodology was action research, with and exploratory description of teachers pedagogical skills related to logic Mathematic thought. An exclusive plan to perform and evaluate several strategies was designed. These strategies were based on Piaget theories. Beyond the st (mas) rategies applied, there were verbal actions, games and reversibility strategies. The development of processes of classification, numerical conservation, increase in vocabulary, use or argumentative forms in problem solution, satisfaction for cooperative work and development of autonomy in the school activities were shown.

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Inversión de amplitudes sísmicas a offset variable mediante técnicas de Monte Carlo/ Inversion of variable offset seismic amplitudes using Monte Carlo techniques

CARA, LUIS; BOSCH, MIGUEL
2007-01-01

Resumen en español Se presenta una metodología de inversión a partir de grupos de trazas sísmicas a apertura fuente-receptor variable para estimar las propiedades elásticas del medio: lentitud P, lentitud S y densidad, utilizando la técnica de Monte Carlo. Los datos observados son las amplitudes de ondas sísmicas de reflexión en el dominio del tiempo como función de la separación emisor-receptor. Para obtener sismogramas sintéticos multicomponentes a apertura variable utilizamos e (mas) l método de trazado de rayos y resolvemos las ecuaciones de Zoeppritz de forma exacta. También se utiliza información estadística previa sobre los parámetros elásticos del medio, incluyendo sus correlaciones. Con este método se produce una descripción completa de las incertidumbres de los parámetros del modelo. Resumen en inglés We describe a method for the estimation of the elastic parameters (slowness P, slowness S and mass density) in a stratified medium by inverting variable offset seismic amplitudes with Monte Carlo techniques. The observed data are the seismic amplitudes in time for different source-receiver offsets. For the simulation of the seismic data we convolve a source waveletwith the reflectivity series obtained with ray tracing and the exact solution of the Zoeppritz equations; we (mas) also include in the inversion scheme prior information of the statistics of the elastic medium parameters. We invert the seismic data using a sampling Markov Chain Monte Carlo technique that generates a long chain of the stratified model realizations, all probable in terms of the geophysical and prior statistical information, and convergent to the posterior probability density. In this technique we combine the Gibbs and the Metropolis algorithms. We validate the method with numerical tests, using elastic models simulated on the basis of the statistics of real well-logged data, including mean property values, standard deviations and correlation across the elastic properties. With this method we produce a complete description of the uncertainties of the model parameters.

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Instabilities in buoyant flows under localized heating

Navarro, M. C.; Mancho, Ana M.; Herrero, H.
2007-04-18

Digital.CSIC (Spain)

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Inner boundary conditions for black hole initial data derived from isolated horizons

Jaramillo, José Luís; Gourgoulhon, Eric; Mena Marugán, Guillermo A.
2004-12-30

Digital.CSIC (Spain)

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Implementación de modelos biológicos de reacción-difusión mediante el método de los elementos finitos/ Implementation of reaction-diffusion biological models using the finite elements method

Vanegas Acosta, Juan. C.; Landinez Parra, Nancy S.; Garzón-Alvarado, Diego A.
2009-12-01

Resumen en español Distintos modelos matemáticos han sido formulados para describir la formación biológica de patrones espacio-temporales. Estos modelos matemáticos son solucionados computacionalmente mediante diversas técnicas numéricas entre las que se destacan el método de diferencias finitas y el método de los elementos finitos. El objetivo de este trabajo es presentar la implementación por elementos finitos de un modelo de morfogénesis, un modelo de formación de patrones y u (mas) n modelo de movimiento celular. Los resultados obtenidos son comparables con los reportados en otros trabajos usando otros métodos numéricos. Se concluye que la técnica utilizada es válida para implementar este tipo de problemas y se espera sea de utilidad en la formulación e implementación de modelos matemáticos biológicos complejos de crecimiento y desarrollo celular y tisular. Resumen en inglés Several mathematical models have been formulated to describe the biological formation of spatial-temporal patterns. These mathematical models are computationally solved using a wide set of numerical methods among which the finite differences method and the finite elements method are preferred. The aim of this work is to present the finite elements method implementation of a morphogenesis model, a pattern-formation model, and a cell-movement model. The results obtained are (mas) similar to those reported by other authors using other numerical approaches. This fact proves the technique to be suitable in the solution of these kind of models and supports our expectations for its use in the solution of complex biological models of growth and cell and tissue development.

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Gluino zero-modes for calorons at finite temperature

García Pérez, Margarita; González-Arroyo, Antonio; Sastre, Alfonso
2008-07-15

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Global Optimization for Integrated Design and Control of Computationally Expensive Process Models

Egea Larrosa, José Alberto; Vries, Dirk; Alonso, Antonio A.; Banga, Julio R.
2005-01-01

Digital.CSIC (Spain)

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Física computacional: una propuesta educativa

Rojas, J.F.; Morales, M.A.; Rangel, A.; Torres, I.
2009-06-01

Resumen en español Actualmente existen lenguajes de programación cuyas características los hacen idóneos como apoyo didáctico en el aprendizaje de muchos tópicos de la física. Hay problemas típicos en la enseñanza que no pueden ser completamente explicados y entendidos en el pizarrón, porque presentan comportamientos complejos, tales como no linealidades o muchos grados de libertad, razón por la cual, no tienen solución analítica. En este caso la física computacional es un mét (mas) odo de enseñanza que, en la práctica, incluye el contenido de los cursos tradicionales de programación y métodos numéricos. En este artículo se pretende abordar algunos aspectos que nos permitan conformar lo que podemos llamar "educación algorítmica". Se presentan algunos problemas tradicionales de la enseñanza que, para la mejor comprensión de conceptos y elaboración de modelos apoyados en algoritmos numéricos y visuales, los mismos estudiantes pueden implementar. Usando ciertos módulos elementales de programación se propone una estrategia para construir modelos a partir de una interpretación pre-diferencial que, en los primeros cursos de licenciatura, puede ser muy útil. La propuesta consiste en que, empleando pocos elementos y recursos matemáticos, los estudiantes puedan construir modelos de simulación, cada vez más elaborados, de los sistemas tradicionales de la física. Específicamente al implementar la educación algorítmica, usamos el lenguaje python para desarrollar temas que van desde una partícula libre y un oscilador amortiguado, hasta un gas ideal o de esferas duras, además del movimiento browniano. En cada uno de los casos se usan los mismos módulos elementales de programación. Resumen en inglés Nowadays there exist programming languages whose characteristics make them a very good didactic tool for learning many topics of physics. There are, also, typical learning physical problems that can not be completely explained and even understood using the blackboard, because they present a kind of complex behaviors such as non linearties or many degrees of freedom. That is why they do not have any analytical solution. In any case Computational Physics method is an altern (mas) ative teaching tool what in practice contains all of the topics of basic programming and numerical methods. In this paper we aboard some issues, enable us, to conform what we will call "algorithmic education". We present some traditional physics education problems, based on numerical and visual algorithms, for a better conceptual understanding and models build up by the students it self. Just by using some elementary programming modules, we propose a strategy to build up models starting from a pre-differential conceptual interpretation, which can be particularly useful in the firs period of university. The contribution consists in by using a few mathematical elements and resources, students can make more and more complex simulation models. Specificall , for the implementation of the "algorithmic education" we have used python, a programming language what permits the develop of themes covering from the free particle movement, and damped harmonic oscillators, as well as the ideal or hard spheres gases and even Brownian motion walks. In all of these cases the same elementary programming modules have been used.

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Flujos Isotérmicos/Térmicos, Incompresibles y Viscosos con Formulación Velocidad-Vorticidad/ Isothermal/Thermal Incompressible Viscous Fluid Flows with the Velocity-Vorticity Formulation

Bermúdez, Blanca; Nicolás, Alfredo
2010-01-01

Resumen en español Se presentan resultados numéricos en dos dimensiones de flujos isotérmicos/térmicos de fluidos incompresibles y viscosos modelados matemáticamente por las ecuaciones de Navier-Stokes y por la aproximación de Boussinesq respectivamente en la formulación velocidad-vorticidad. Los flujos térmicos corresponden tanto a convección natural como a convección mixta. Los resultados se obtienen con un método simple el cual se basa en un proceso iterativo de punto fijo para (mas) resolver el sistema elíptico no lineal que resulta después de una discretización apropiada en el tiempo. El proceso iterativo lleva a la solución de problemas elípticos lineales, simétricos, bien condicionados y desacoplados para los cuales existen resolvedores eficientes sin importar la discretizacón espacial Resumen en inglés Numerical results in two dimensions for isothermal/thermal flows of viscous incompressible fluids mathematically modeled by the Navier-Stokes equations and the Bousssinesq approximation are presented in the velocity-vorticity formulation. The thermal flows correspond to natural and mixed convection. The results are obtained based on a fixed point iterative process for solving the non-linear elliptic system that results after an appropriate time discretization is made. The (mas) iterative process leads to the solution of uncoupled, well conditioned linear elliptic problems for which very efficient solvers are known to exist regardless of the space discretization

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Fertigation in Furrows and Level Furrow Systems. II: Field Experiments, Model Calibration, and Practical Applications

Burguete Tolosa, Javier; Zapata Ruiz, Nery; García-Navarro, P.; Maïkaka, M.; Playán Jubillar, Enrique; Murillo, J.
2009-07-01

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Fast multiresolutive approximations of planar linkage configuration spaces

Creemers, Tom; Porta Pleite, Josep Maria; Ros Giralt, Lluís; Thomas Arroyo, Federico
2006-01-01

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Experimental study of parallel iterative solutions of Markov chains with block partitions

Migallón Gomis, Violeta; Penadés Martínez, José; Szyld, Daniel B.

Experiments are performed which demonstrate that parallel implementations of block stationary iterative methods can solve singular systems of equations in substantially less time than the sequential counteparts. Furthermore, these experiments illustrate the behavior of different partitions of matri...

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Exact Solution of the Isovector Neutron-Proton Pairing Hamiltonian

Dukelsky, Jorge; Gueorguiev, V. G.; Van Isacker, P.; Dimitrova, S.; Errea, Beatriz; Lerma H., Sergio
2006-02-23

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Exact Solution of Ising Model on a Small-World Network

Viana Lopes, Joao; Pogorelov, Yu. G.; Lopes dos Santos, J. M. B.; Toral, Raúl
2004-08-25

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Estudio Numérico de Flujos Turbulentos Isotérmicos en Canales y Flujos Laminares con Convección Mixta en Cavidades/ Numerical Study of Isothermal Turbulent Channel Flows and Mixed Convection Laminar Cavity Flows

dos Santos, Elizaldo D; Xavier, Carla M; Petry, Adriane P
2011-01-01

Resumen en español Se ha realizado un estudio numérico sobre flujos estacionarios turbulentos, en canales tridimensionales y flujos transitorios laminares en cavidades con transferencia de calor por convección mixta. Las ecuaciones de conservación se resuelven a través del Método de Elementos Finitos utilizando esquema temporal explícito de Taylor-Galerkin. La simulación de Grandes Escalas se emplea para el tratamiento de la turbulencia. Para el caso isotérmico, flujos con Re = 3300 (mas) son simulados usando los modelos submalla de Smagorinsky y Dinámico. Este último modelo permitió mejorar los perfiles de velocidad media y las estadísticas de la turbulencia. Los campos transitorios de velocidad y temperatura se compararon con los resultados de la literatura, obteniéndose un desvío inferior a 6% Resumen en inglés A numerical study about three-dimensional steady state turbulent channel flows and laminar transient cavity flows with mixed convection heat transfer has been done. The solution of the conservation equations is obtained by means of Finite Element Method and Taylor-Galerkin explicit scheme. Large Eddy Simulation is employed for the treatment of turbulence. For the isothermal case, flows with Re = 3300 were simulated using the Smagorinsky and Dynamical subgrid models. The l (mas) atter model allowed improving the average velocity profiles as well as turbulence statistics. The transient velocity and temperature fields were compared with results of the literature, leading to a deviation lower than 6%

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ESTUDIO DE FLUIDOS NO NEWTONIANOS CON LOS MÉTODOS DE VOLÚMENES Y ELEMENTOS FINITOS

Sánchez, Guillermo; Vial, César; Moraga, Nelson
2002-12-01

Resumen en español En el presente trabajo, se realiza un estudio numérico de mecánica de fluidos 2D en una contracción brusca para fluidos no newtonianos tipo ley de potencia de Ostwald-de-Waele. Se emplean dos métodos de resolución, el método de los volúmenes finitos y el método de los elementos finitos. En el primer método se utiliza el algoritmo SIMPLE, para la resolución de las ecuaciones de momentum lineal y de continuidad. Para el método de elementos finitos se utiliza un c (mas) ódigo propio en lenguaje Fortran 90. En ambos métodos se estudia el comportamiento del fluido para diferentes índices de potencia. Los cálculos se realizan con malla variable rectangular (método de volúmenes finitos) y con malla apegada al contorno (método elementos finitos) Resumen en inglés In the present work, a numerical study of 2D fluid mechanics in an abrupt contraction is made, for non-newtonian flow with Ostwald-de Waele type law of power. Two solution methods are used : finite volumes and finite elements methods. In the finite volumes method, the SIMPLE algorithm is used to solve the linear momentum and continuity equations. In the finite elements method , Fortran 90 language is used for writing our own program. In both methods, the behavior of the f (mas) luid, for different indexes of power, is studied. The calculations are made with rectangular variable mesh (method of finite volumes) and with mesh attached to the contour (method of finite elements)

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Dinámica Directa de Robots Paralelos Utilizando las Ecuaciones de Gibbs-Appell/ Forward Dynamic Problem of Parallel Robot by Using Gibbs-Appell Equations

Díaz, Miguel A; Provenzano, Sebastián E; Vergara, Mary J; Chacón, Rubén D
2007-01-01

Resumen en español En este trabajo se propone una formulación sistemática que permite resolver el problema dinámico directo de robot paralelos, constituidos por eslabones rígidos y juntas ideales, mediante el uso de las ecuaciones de Gibbs-Appell explícitas, propuestas por Udwadia y Kabala. La metodología permite transformar la resolución del problema dinámico de un sistema mecánico restringido, a la resolución de un sistema conformado por cadenas abiertas, lo cual permite hacer u (mas) so de algoritmos eficientes basados en las ecuaciones de Gibbs-Appell. La validación de la metodología se realiza a través de dos ejemplos numéricos Resumen en inglés In this work the use of efficient open chain algorithms based on Gibbs-Appell equations is extended for solving the forward dynamics problem of parallel robots. This extension is carried out by developing a methodology based on the Explicit Gibbs-Appell dynamic equation of motion. The methodology allows transforming the solution of the dynamic problem corresponding to a restricted mechanical system to the solution of a system formed by open chains that permit using the ef (mas) ficient algorithms based on the Gibbs-Appell equations. The methodology was validated using two numerical examples

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Determination of fiber length in axially symmetrical metal matrix composites

Borrego, Alberto; Ibáñez, J.; González-Doncel, G.
2008-03-01

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Determinación de los coeficientes de convección de calor en el flujo radial a través de un lecho de empaque de polietileno/ Determining heat transfer coefficients in radial flow through a polyethylene packed bed

Patiño, Luis; González, Yordy; Carmona, Antonio; Valero, José; Espinoza, Henry
2008-12-01

Resumen en español Se presenta una metodología teórico-experimental para determinar los coeficientes intersticiales de transferencia de calor promedio en el flujo radial de agua a través de un lecho de empaque de polietileno donde el fluido no está en equilibrio térmico con la fase sólida. Los coeficientes de transferencia de calor se obtienen a través del Single Blow Transient Method combinando los resultados experimentales en un banco de ensayo con las soluciones numéricas del mod (mas) elo matemático. El sistema de ecuaciones diferenciales parciales generado en el modelo matemático es resuelto a través de una metodología numérica basada en el método de volúmenes finitos. Las pruebas experimentales y las soluciones numéricas se realizaron para diferentes valores de velocidad superficial del fluido a la entrada del lecho y para diversos valores de porosidad del medio, obteniéndose que los números de Nusselt aumentan al incrementarse el número de Reynolds, y de igual manera, también aumentan al disminuir la porosidad del medio, observándose valores de Nusselt hasta de 2,8 para una porosidad de 0,375 y un número de Reynolds de 650. Resumen en inglés A numerical-experimental methodology was used for determining interstitial heat transfer coefficients in water flowing through porous media where it was not in heat balance with the solid phase. Heat transfer coefficients were obtained through the single blow transient test method, combining experimental test equipment results with a mathematical model’s numerical solution. The partial differential equation system produced by the mathematical model was resolved by a nume (mas) rical finite volume method-based methodology. Experimental tests and numerical solutions were satisfactorily carried out for different values from the fluid’s surface speed from the entrance to the bed and for different porosity values, finding that Nusselt numbers increased when Reynolds numbers also increased and that Nusselt numbers increased when porosity decreased. A 650 Reynolds number and 0.375 porosity gave a Nusselt number of up to 2.8.

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DOTcvpSB, a software toolbox for dynamic optimization in systems biology

Hirmajer, Tomáš; Balsa-Canto, Eva; Banga, Julio R.
2009-06-29

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Cálculo de los estimadores de regresión cuantílica lineal por medio del método ACCPM/ Calculus of the Estimators of Linear Quantile Regression by the Method ACCPM

LÓPEZ, HÉCTOR ANDRÉS; MORA, HÉCTOR MANUEL
2007-06-01

Resumen en español Se muestra cómo calcular los estimadores en regresión cuantílica por medio del método de optimización no diferenciable ACCPM (Analytic Center Cutting Plane Method). El cálculo de dichos estimadores usualmente se encuentra por medio de programación lineal y sus respectivas técnicas de solución (método simplex, métodos de punto interior, etc.). La primera parte presenta las generalidades de la regresión cuantílica y su formulación como un problema de programac (mas) ión lineal. Además, se realiza una breve descripción del método ACCPM. Por último, se muestra la aplicación del método ACCPM para el cálculo de estimadores por cuantiles y los resultados numéricos y comparaciones del método ACCPM con el paquete estadístico R y el paquete de optimización GAMS. Resumen en inglés The present work shows how to calculate the estimators in quantile regression by nondifferentiable optimization method ACCPM (Analytic Center Cutting Plane Method). The calculus of the estimators is usually found by linear programming and its respective techniques of solution (Simplex method, interior point methods, etc.). The first part presents some generalities of quantile regression and its formulation as a linear programming problem. Also, a brief description of the (mas) ACCPM method is made. Finally, it is shown the application of the ACCPM method for the calculation of the estimators by quantiles and the numerical results and comparisons of the ACCPM with the statistic package R and the optimization package GAMS.

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Couplings in coupled channels versus wave functions: Application to the X(3872) resonance

Gamermann, Daniel; Nieves, Juan Miguel; Oset, Eulogi; Ruiz Arriola, E.
2010-01-28

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Coordinate-free formulation of a 3-2-1 wire-based tracking device using Cayley-Menger determinants

Thomas Arroyo, Federico; Ottaviano, Erika; Ros Giralt, Lluís; Ceccarelli, Marco
2003-01-01

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Convection induced nonlinear-symmetry-breaking in wave mixing

Zambrini, Roberta; San Miguel, Maxi; Durniak, Céline; Taki, Majid
2005-06-28

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Convección natural de fluidos incompresibles y viscosos en cavidades rectangulares

Bermúdez, B; Nicolás, A
2008-06-01

Resumen en español Se presentan resultados numéricos para convección natural para fluidos viscosos incompresibles en cavidades rectangulares con diferentes razones geométricas. Esta clase de flujos puede ser gobernada por la aproximación de Boussinesq dependiente del tiempo en la formulación función corriente-vorticidad. Los resultados son obtenidos mediante un esquema numérico simple previamente reportado para fluidos isotérmicos/térmicos (convección mixta). El esquema numérico (mas) está basado principalmente en un proceso iterativo de punto fijo aplicado al sistema elíptico no lineal que resulta después de haber hecho una discretización de segundo orden en el tiempo. El proceso iterativo nos lleva a la solución de problemas elípticos, lineales, simétricos, bien condicionados y desacoplados. Los parámetros que influyen en la evolución del flujo son el número de Rayleigh Ra, en el intervalo 10(4) Resumen en inglés Natural convection numerical results for incompressible viscous flows are presented in rectangular cavities with different aspect ratios. This kind of flows may be governed by the time-dependent Boussinesq approximation in the stream function-vorticity formulation. The results are obtained with a simple numerical scheme previously reported for isothermal/thermal (mixed convection) flows. The numerical scheme is based mainly on a fixed point iterative process applied to th (mas) e non-linear elliptic system that results after a second order time discretization is made. The iterative process leads to the solution of uncoupled, well-conditioned, symmetric linear elliptic problems. The evolution of the thermal flow depends on the parameters given by the Rayleigh number Ra, in the range 10(4)

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Controller synthesis with compensation AW and performance in H2-H∞/ Síntesis de controladores con compensación AW y desempeño en H2-H∞

Ríos-Bolívar, Addison
2007-12-01

Resumen en español Considerando los sistemas lineales invariantes en el tiempo (LTI), esta comunicación trata del diseño de controladores con compensación anti-windup (AW) robusta. El desempeño robusto se analiza a partir de dos funciones de transferencia, utilizando las normas H2 y H∞. Una función de transferencia corresponde a la salida controlada respecto a perturbaciones, de manera de diseñar un controlador dinámico, minimizando la norma H2. La otra función de trasferencia (mas) corresponde a la salida del actuador respecto a la salida del controlador. A partir de esa función de transferencia se impone un índice de desempeño, que permite evaluar el efecto de la saturación de los actuadores sobre la salida del controlador. Este índice de desempeño permite diseñar la ganancia de compensación de AW, minimizando la norma H∞. La síntesis del controlador dinámico y la compensación se obtienen mediante el uso de desigualdades matriciales lineales (LMI), que permiten caracterizar las normas H2-H∞ Resumen en inglés Considering the time invariant linear systems (LTI), this contribution studies the design problem of robust Anti-Windup compensation (AW). The robust performance is analyzed on two function transfers of closed loop using the H2-H∞ norms. One transfer function is defined of the controlled output respect to the perturbation, in order to design a dynamical controller, minimizing the H2 norm. Another one transfer function from the actuator output to the controller outpu (mas) t is used in order to evaluate the performance under saturation. The performance index considers the effect of the saturation on the controller output, and this index allows to design the AW compensation gain, minimizing the H∞ norm. The dynamical controller and the AW compensation gain are obtained by numerical solution of linear matrix inequalities (LMI), which allow to characterize the H2-H∞ norms.

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Complete maps of molecular-loop conformational spaces

Porta Pleite, Josep Maria; Ros Giralt, Lluís; Thomas Arroyo, Federico; Corcho Sánchez, Francesc; Cantó Silva, Josep; Pérez González, Juan Jesús
2007-01-01

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Complete classification of Minkowski vacua in generalised flux models

Carlos, Beatriz de; Guarino, Adolfo; Moreno, Jesus M.
2010-01-01

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Chemical stability of cementitious materials based on metakaolin

Palomo Sánchez, Ángel; Blanco-Valera, Mª.T.; Granizo, M.L.; Puertas, F.; Vázquez, T.; Grutzeck, M. W.
1999-07-01

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Characterization of mixing and spreading in heterogeneous media

Dentz, Marco; Sánchez Vila, Xavier; Zavala Sánchez, Gabriela Vanessa
2008-07-01

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Box approximations of planar linkage configuration spaces

Porta Pleite, Josep Maria; Ros Giralt, Lluís; Creemers, Tom; Thomas Arroyo, Federico
2007-04-01

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Aplicación del Análisis Dimensional Discriminado a la Convección Libre en una Placa Vertical a través de un Medio Poroso/ Application of Discriminated Dimensional Analysis to Free Convection in a Vertical Flat Plate Through a Porous Medium

Madrid, Carmelo N; Navarro, José R; Herranz, Antonio
2006-01-01

Resumen en español En este trabajo, se presenta un estudio sobre la convección libre laminar en una placa vertical impermeable a través de un medio poroso empleando análisis dimensional discriminado. Se han obtenido soluciones para el espesor de la capa límite y el coeficiente de transmisión del calor en los casos de placa isoterma y con flujo uniforme de calor, soluciones que coinciden con las analíticas salvo una constante de proporcionalidad. La discriminación de las dimensiones d (mas) el espacio permite expresar, en un solo monomio, la solución del problema. También la aplicación del análisis dimensional discriminado permite asociar a los números de Rayleigh y de Nusselt un significado físico relacionado con la geometría del problema Resumen en inglés Laminar free convection in an impermeable flat plate trough a porous medium has been studied in this paper using discriminated dimensional analysis. With this method, which avoids complicate analytical calculus, solutions were obtained for the thickness of the boundary layer and the heat transfer coefficient in cases involving an isothermal plate and uniform heat flux These solutions agree with analytical results, except for a numerical proportional constant. Discriminati (mas) on of the dimensions leads to an single monomial for the solution of the problem. Also, application of discriminated dimensional analysis relates the classical numbers Ra y and Nu y with the geometry of the problem giving them a physical meaning

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Aplicación de la ecuación integral de contorno axisimétrica para elasticidad y termoelasticidad/ Bem axisymmetric formulation for elasticity and thermoelasticity

González, Yomar A; Cisilino, Adrian P; Cerrolaza, Miguel E
2007-11-01

Resumen en español Para el tratamiento de problemas con simetría axial, la ecuación integral de contorno para elasticidad y/o termoelasticidad en 3D sufre una transformación de coordenadas y un proceso de integración adicional para generar las soluciones axisimétricas requeridas. Este trabajo presenta la implementación de las soluciones axisimétricas para el estudio de problemas definidos en un medio elástico-lineal, isótropo, homogéneo y en régimen estacionario, en un código de (mas) Elementos de Contorno multi zona. Las expresiones analíticas de las soluciones y el desarrollo asintótico de las mismas fueron extraídas de la literatura. Para mantener un alto grado de exactitud en la solución usando elementos lineales isoparamétricos, algunos términos singulares contenidos en la ecuación integral de contorno fueron integrados analíticamente. La nueva herramienta  es aplicada a diferentes ejemplos con solución analítica conocida, cotejando los resultados y comprobando la precisión y eficacia del código Resumen en inglés Dealing with axisymmetric problems involves a co-ordinate transformation system and additional integration process of the well-known classic boundary integral equation for 3D elasticity and thermoelasticity theories. An axisymmetric boundary element formulation is implemented in a steady-state framework for multi-domain elastic, isotropic and homogeneous problems. The fundamental solutions and their singular behaviour were taken from available literature. In order to obta (mas) in a high accuracy in the solution, employing continuous linear elements, some singular terms appearing in the boundary integral equation have been integrated analytically. Several numerical examples are provided to illustrate de versatility of this approach for practical engineering problems

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Anticipating the dynamics of chaotic maps

Hernández-García, Emilio; Masoller, Cristina; Mirasso, Claudio R.
2002-03-11

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Analytical behaviour of 2D incompressible flow in porous media

Córdoba, Diego; Gancedo, Francisco; Orive, Rafael
2007-06-06

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ANÁLISIS DE LA INESTABILIDAD DE TURING EN MODELOS BIOLÓGICOS/ ANALYSIS OF TURING INSTABILITY IN BIOLOGICAL MODELS

VANEGAS, JUAN; LANDINEZ, NANCY; GARZÓN, DIEGO
2009-06-01

Resumen en español El análisis matemático de modelos biológicos descritos por ecuaciones de reacción difusión da lugar al concepto de inestabilidad de Turing. En este artículo se analiza este concepto y el espacio matemático en donde tiene lugar, conocido como espacio de Turing. El objetivo es establecer la relación entre el conjunto de parámetros que definen la presencia de patrones espacio-temporales en un sistema de reacción difusión. Estos parámetros son validados mediante l (mas) a implementación numérica por el método de los elementos finitos en 1D y 2D de dos modelos conocidos: el modelo de Schnakenberg y el modelo de glucólisis. Los resultados demuestran que los parámetros obtenidos mediante el análisis matemático cumplen las restricciones de Turing y permiten la formación de patrones espacio-temporales. Se concluye que el análisis matemático de estabilidad es una herramienta útil para la obtención de parámetros desconocidos en modelos que usualmente requieren de ajustes mediante experimentación numérica. Resumen en inglés The mathematical analysis of biological models described by reaction-diffusion equations gives place to the idea of Turing Instabilities. In this work we study this idea and the mathematical space upon which is supported, known as Turing Space. The aim is to establish the relationship between the set of parameters that define the presence of spatial-temporal patterns in the solution of a reaction-diffusion system. These parameters are validated in 1D and 2D by the impleme (mas) ntation through the finite element method of two well-known biological models: the Schnakenberg model and the glycolysis model. The results show that the parameters obtained by the mathematical analysis lead to the formation of spatial-temporal patterns. We concluded that the mathematical analysis of stability is a useful tool for the selection of unknown parameters in a model that otherwise might require of adjustment through numerical experimentation.

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A study of shock waves in expanding flows on the basis of spectroscopic experiments and quasi-gasdynamic equations

Graur, Irina A.; Elizarova, Tatiana G.; Ramos, Ángel; Tejeda, Guzmán; Fernández Sánchez, José María; Montero, Salvador
2004-04-16

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A gravity gradient method for characterizing the post-seismic deformation field for a finite fault

Hayes, T. J.; Tiampo, Kristy F.; Fernández Torres, José; Rundle, J. B.
2008-06-01

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A code for multiphase reactive transport modeling of concentrated solutions under extreme dry conditions

Saaltink, Maarten W.; Carrera Ramírez, Jesús; Gamazo Rusnac, Pablo
2010-01-01

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A GIS-based numerical model for simulating the kinematics of mud and debris flows over complex terrain

Beguería, Santiago; Van Asch, T. W. J.; Malet, J. P.; Gröndahl, S.
2009-01-01

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Solución de la ecuación de onda como un problema de valores iniciales usando diferencias finitas

Guzmán, F.S.
2010-06-01

Resumen en español Se presenta la solución de la ecuación de onda como ejemplo paradigmático de la solución de problemas de valores iniciales con condiciones de frontera usando la aproximación de diferencias finitas. Primero se desarrolla una solución elemental y una discretización directa a manera de introducción. Posteriormente se resuelve la ecuación de onda como un sistema de primer orden, se estudia la hiperbolicidad del sistema de ecuaciones resultante, se calculan los modos (mas) y velocidades características del sistema y se imponen condiciones de frontera en términos de las variables características. Se adopta el método de líneas como esquema de evolución. Además se hace especial énfasis en que los resultados numéricos necesitan un criterio de validez. En el caso de la aproximación con diferencias finitas de una ecuación diferencial parcial se presenta la convergencia a una solución correcta en el límite continuo. Finalmente, se espera que este trabajo sirva de guía para la correcta solución de problemas de valores iniciales con condiciones de frontera en general. Resumen en inglés The solution of the wave equation is presented as the paradigm of the solution of initial value problems with boundary conditions using the finite differences approximation. First, it is developed an elementary solution and a direct discretization in order to introduce the method. Second, the wave equation is solved as a system of first order, the hyperbolicity properties of the resulting system of equations is studied, the characteristic variables and characteristic spee (mas) ds of the system are calculated and boundary conditions are imposed in terms of the characteristic variables. In this case the method of lines is used as the evolution scheme. Special attention is devoted to the fact that numerical calculations require a criterion to be valid. In the case of the approximation using finite differences of a partial differential equation, the convergence to a correct solution in the continuum limit is presented as such criterion. Finally, it is expected that this manuscript serves as a guide to solve correctly other initial value problems with boundary conditions.

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