Sample records for METODO DE RUNG-KUTTA (runge-kutta method)
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Modelo predictivo de combustión de mezclas de gas natural en motores de encendido por chispa (MECH)/ A predictive model of natural gas mixture combustion in internal combustion engines

Espinoza, Henry; Patino, Luís; González, Yordy; Irving, Lezama
2007-08-01

Resumen en español En el presente trabajo se muestra el desarrollo de un modelo predictivo de la combustión de mezclas de gas natural para motores de encendido por chispa. El modelo se basa en la solución de dos zonas: una de mezcla combustible sin quemar y otra de productos de combustión. En cada una de ellas se resuelve para cada ángulo de giro del cigüeñal las ecuaciones de energía y conservación de la materia. Las ecuaciones diferenciales no lineales de la energía para cada una (mas) de las fases consideradas: compresión, combustión y expansión, se resuelven por el método de Runge-Kutta de cuarto orden. El modelo, además de permitir estudiar la combustión de diferentes composiciones de los componentes del gas natural, facilita evaluar la combustión en presencia de aire seco y húmedo. Se muestran los resultados de la validación con datos experimentales demostrando precisión y exactitud en los resultados que arroja el programa. Se presentan resultados de presión en el cilindro, temperatura en las zonas de mezcla sin quemar y quemada, fracción de masa quemada y calor de reacción de la combustión para el motor modelado usando una mezcla de gas natural. Resumen en inglés This study shows the development of a predictive natural gas mixture combustion model for conventional combustion (ignition) engines. The model was based on resolving two areas; one having unburned combustion mixture and another having combustion products. Energy and matter conservation equations were solved for each crankshaft turn angle for each area. Nonlinear differential equations for each phase’s energy (considering compression, combustion and expansion) were solve (mas) d by applying the fourth-order Runge-Kutta method. The model also enabled studying different natural gas components’ composition and evaluating combustion in the presence of dry and humid air. Validation results are shown with experimental data, demonstrating the software’s precision and accuracy in the results so produced. The results showed cylinder pressure, unburned and burned mixture temperature, burned mass fraction and combustion reaction heat for the engine being modelled using a natural gas mixture.

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Modeling and simulation of a triple effect evaporator for the concentration of natural juices/ Modelación y simulación de un evaporador de triple efecto para la concentración de jugos naturales

Avalo, Belkis; Varela, Alfredo
2008-08-01

Resumen en español El proceso de concentración por evaporación para cada efecto fue modelado en un sistema de nueve ecuaciones diferenciales y trece ecuaciones algebraicas por cada efecto que permitió resolver el sistema por el método numérico de Runge-Kutta de cuarto orden en las variables de nivel, composición y temperatura a través de un programa de simulación diseñado y elaborado en el lenguaje de programación de Visual Basic 6.0, utilizando datos experimentales de un proceso (mas) de concentración de jugo de durazno. Como condiciones iniciales o de borde en el efecto 1 se utilizo nivel del líquido equivalente a 0.56 m, composición de alimentación de 0.028°Brix y temperatura en el efecto uno de 32°C para el arranque. En el simulador solo se varía la composición de alimentación al efecto 1 en un rango de 2-5°Brix, con presión manométrica para el efecto 1 de 34.5 KPa, efecto 2 y 3 presiones de vacío de 46.7KPa y 60.0 KPa. El programa de simulación reporta valores en las variables de temperatura, nivel de líquido, composición del fluido, flujos de vapor y líquido concentrado, se alcanzó un error relativo máximo de 3.55% en la variable de temperatura y de 9.75% en la variable de concentración para el efecto 3. Resumen en inglés The concentration process for evaporation on each effect was modeled in a system of nine differential equations and thirteen algebraic equations which allowed solving the system using the fourth order Runge-Kutta numeric method on the level, composition and temperature variables using a simulation program designed on Visual Basic 6.0 and experimental data from of peach juice concentration process. Regarding primary conditions, in the effect one was used liquid level equiv (mas) alent to 0.56m, feeding composition: 0.028° Brix and temperature on the effect one: 32°C for starting. Feeding composition variation to effect one was varied only within a rank of 2-5° Brix, with a manometric pressure for the effect one of 34.5KPa, effect two and three vacuum pressure of 46.7KPa and 60.0KPa. The simulation program reports values in the temperature variables, liquid level and concentrated fluid composition, steam flowing and concentrated fluids, with a maximum relative error of 3.55% in the temperature variable and 9.75% in the concentration variable for the effect three.

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La Influencia de la Altura de la Capa Límite Oceánica en la Región del Centro de Lanzamientos de Alcántara en Brasil/ The Influence of the Height of the Ocean Boundary Layer in the Region of the Alcântara Space Center in Brazil

Pires, Luciana B; Souza, Leandro F; Fisch, Gilberto; Gielow, Ralf
2009-01-01

Resumen en español Se estudió la influencia de la altura de la capa límite oceánica (CLO) en la región del centro de lanzamiento de cohetes de Alcántara, en Brasil. La región es geográficamente compleja y está constituida de un acantilado con un desnivel de 50 m. Un programa de simulación de flujo 2D fue utilizado en el estudio, con una formulación de vorticidad-velocidad. Se utilizó técnicas compactas de diferencias finitas de alto orden para la discretización del espacio, y l (mas) a integración en el tiempo fue realizada por el método de Runge-Kutta de cuarto orden. El acantilado fue especificado con el método de fronteras sumergidas. Los resultados numéricos demostraron que la altura de la capa límite oceánica tiene influencia en la formación de la altura de capa limite interna del acantilado, aumentando así la turbulencia en la región Resumen en inglés The influence of the height of the ocean boundary layer in the region where the Alcântara Space Center is located, was studied. The topography of the region is very complex and it includes a 50 m coastal cliff. A 2D numerical code was used, where the equations were written using the vorticity-velocity formulation. High order compact finite differences schemes were used for the spatial derivatives and the time integration was performed with a fourth-order Runge-Kutta sche (mas) me. The coastal cliff was specified through the immersed boundary method. The numerical results showed that the height of the ocean boundary layer influences the formation of the height of the internal boundary layer of the cliff, increasing the turbulence in the region

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Simulación Numérica de la Propagación de una Fisura en un Material Degradado por efecto de la Fragilización por Hidrógeno/ Numerical Simulation of Crack Propagation in a Degraded Material under Hydrogen Embrittlement Effects

Palma, Jorge A; Barbosa, José M.A; Silva, Antonio A
2010-01-01

Resumen en español Se presenta una formulación numérica basada en una combinación de la mecánica de la fractura y de la mecánica del daño continuo para tratar el problema de la propagación de una fisura en régimen elástico, bajo el efecto de una acción mecánica definida por una carga estática aplicada en el modo de fractura I y de una acción ambiental caracterizada por la difusión de hidrógeno a través de la estructura cristalina del material. Las ecuaciones que describen la (mas) evolución de las variables en la punta de la fisura forman un sistema no lineal de ecuaciones diferenciales ordinarias que es resuelto con el método de Runge-Kutta de 4º orden. Los resultados obtenidos muestran la influencia del hidrógeno en la disminución del tiempo de inicio y propagación de fisuras, lo que es consistente con las observaciones macroscópicas del fenómeno de fragilización por hidrógeno Resumen en inglés A numeric formulation is presented based on a combination of fracture mechanics and continuum damage mechanics to treat the problem of the crack propagation in elastic regime, under the effect of a mechanical action defined by a static load applied in the tensile mode and of an environmental action characterized by hydrogen diffusion into the lattice. The equations that describe the evolution of the variables at the crack tip form a non-linear system of ordinary different (mas) ial equations that is solved using the 4th order Runge-Kutta method. The results show the influence of hydrogen on the decrease of the time at which cracks starts and propagates, which is consistent with macroscopic observations of the hydrogen embrittlement phenomenon

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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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