Modelagem e simulação de escoamento granular em silos de armazenamento de granalhas de máquinas de shot peening.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Moreno, Ana Francisca de Paiva Affonso
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-18032021-095114/
Resumo: Neste trabalho foi utilizada a abordagem da dinâmica molecular para se estudar o fluxo de granalhas que ocorre no interior do reservatório de uma máquina de shot peening com sucção por indução. Com o auxílio do software LAMMPS, foram feitas oito simulações, variando o diâmetro das granalhas, o diâmetro da seção de saída do reservatório e o ângulo de inclinação das paredes da sua seção cônica. As forças entre as partículas foram modeladas de acordo com a teoria de Hertz-Mindlin e Coulomb. Utilizando-se o ensemble microcanônico granular, foram calculadas as coordenadas das partículas, que aliadas a considerações sobre as condições de contorno estabelecidas, eram utilizadas para estimar o fluxo de saída para cada conjunto de parâmetros. O cálculo foi realizado por um algoritmo implementado em Matlab, e seus resultados foram confrontados com aqueles obtidos através da aplicação da correlação de Beverloo. Para se estimar os efeitos da inclinação das paredes, dois coeficientes foram avaliados, o de Rose e Tanaka e o de Brown e Richards. Enquanto o erro máximo obtido através da aplicação do coeficiente de Rose e Tanaka foi igual a 13,07%, frente a 8,17% encontrados através da aplicação do coeficiente de Brown e Richards, os erros médios de ambas foram equivalentes (6,75% e 6,68%, respectivamente).
id USP_6fe18fd228fada33c832e47dc5694d6e
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-18032021-095114
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Modelagem e simulação de escoamento granular em silos de armazenamento de granalhas de máquinas de shot peening.Modeling and simulation of the granular flow of shots inside the reservoir of a shot peening machine.Dinâmica molecularEscoamento granularEscoamento multifásicoGranular flowMolecular dynamicsMultiphase flowSimulaçãoSimulationNeste trabalho foi utilizada a abordagem da dinâmica molecular para se estudar o fluxo de granalhas que ocorre no interior do reservatório de uma máquina de shot peening com sucção por indução. Com o auxílio do software LAMMPS, foram feitas oito simulações, variando o diâmetro das granalhas, o diâmetro da seção de saída do reservatório e o ângulo de inclinação das paredes da sua seção cônica. As forças entre as partículas foram modeladas de acordo com a teoria de Hertz-Mindlin e Coulomb. Utilizando-se o ensemble microcanônico granular, foram calculadas as coordenadas das partículas, que aliadas a considerações sobre as condições de contorno estabelecidas, eram utilizadas para estimar o fluxo de saída para cada conjunto de parâmetros. O cálculo foi realizado por um algoritmo implementado em Matlab, e seus resultados foram confrontados com aqueles obtidos através da aplicação da correlação de Beverloo. Para se estimar os efeitos da inclinação das paredes, dois coeficientes foram avaliados, o de Rose e Tanaka e o de Brown e Richards. Enquanto o erro máximo obtido através da aplicação do coeficiente de Rose e Tanaka foi igual a 13,07%, frente a 8,17% encontrados através da aplicação do coeficiente de Brown e Richards, os erros médios de ambas foram equivalentes (6,75% e 6,68%, respectivamente).In this work the molecular dynamics approach was used to study the flow of particles occuring inside the reservoir of a shot peening machine with suction by induction. With the aid of LAMMPS software, eight simulations were performed, varying the diameter of the shot, the diameter of the reservoir outlet section and the angle of inclination of the walls of its conical section. The forces between particles were modeled according to the theory of Hertz-Mindlin and Coulomb. Using the granular microcanonic ensemble, the particle coordinates were calculated, that combined with considerations about the boundary conditions established, were used to estimate the outflow for each set of parameters. The calculation was performed by an algorithm implemented in Matlab, and its results were compared with those obtained by applying the Beverloo correlation. To estimate the effects of wall angle, two coefficients were evaluated, Rose and Tanaka, and Brown and Richards. While the maximum error encoutered with the application of the Rose and Tanaka coefficient was 13.07%, compared to 8.17% found by applying the Brown and Richards coefficient, the average errors of both approaches were equivalent (6.75 % and 6.68%, respectively).Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMartins, Flavius Portella RibasMoreno, Ana Francisca de Paiva Affonso2020-02-27info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-18032021-095114/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2021-03-18T16:13:03Zoai:teses.usp.br:tde-18032021-095114Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212021-03-18T16:13:03Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Modelagem e simulação de escoamento granular em silos de armazenamento de granalhas de máquinas de shot peening.
Modeling and simulation of the granular flow of shots inside the reservoir of a shot peening machine.
title Modelagem e simulação de escoamento granular em silos de armazenamento de granalhas de máquinas de shot peening.
spellingShingle Modelagem e simulação de escoamento granular em silos de armazenamento de granalhas de máquinas de shot peening.
Moreno, Ana Francisca de Paiva Affonso
Dinâmica molecular
Escoamento granular
Escoamento multifásico
Granular flow
Molecular dynamics
Multiphase flow
Simulação
Simulation
title_short Modelagem e simulação de escoamento granular em silos de armazenamento de granalhas de máquinas de shot peening.
title_full Modelagem e simulação de escoamento granular em silos de armazenamento de granalhas de máquinas de shot peening.
title_fullStr Modelagem e simulação de escoamento granular em silos de armazenamento de granalhas de máquinas de shot peening.
title_full_unstemmed Modelagem e simulação de escoamento granular em silos de armazenamento de granalhas de máquinas de shot peening.
title_sort Modelagem e simulação de escoamento granular em silos de armazenamento de granalhas de máquinas de shot peening.
author Moreno, Ana Francisca de Paiva Affonso
author_facet Moreno, Ana Francisca de Paiva Affonso
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Martins, Flavius Portella Ribas
dc.contributor.author.fl_str_mv Moreno, Ana Francisca de Paiva Affonso
dc.subject.por.fl_str_mv Dinâmica molecular
Escoamento granular
Escoamento multifásico
Granular flow
Molecular dynamics
Multiphase flow
Simulação
Simulation
topic Dinâmica molecular
Escoamento granular
Escoamento multifásico
Granular flow
Molecular dynamics
Multiphase flow
Simulação
Simulation
description Neste trabalho foi utilizada a abordagem da dinâmica molecular para se estudar o fluxo de granalhas que ocorre no interior do reservatório de uma máquina de shot peening com sucção por indução. Com o auxílio do software LAMMPS, foram feitas oito simulações, variando o diâmetro das granalhas, o diâmetro da seção de saída do reservatório e o ângulo de inclinação das paredes da sua seção cônica. As forças entre as partículas foram modeladas de acordo com a teoria de Hertz-Mindlin e Coulomb. Utilizando-se o ensemble microcanônico granular, foram calculadas as coordenadas das partículas, que aliadas a considerações sobre as condições de contorno estabelecidas, eram utilizadas para estimar o fluxo de saída para cada conjunto de parâmetros. O cálculo foi realizado por um algoritmo implementado em Matlab, e seus resultados foram confrontados com aqueles obtidos através da aplicação da correlação de Beverloo. Para se estimar os efeitos da inclinação das paredes, dois coeficientes foram avaliados, o de Rose e Tanaka e o de Brown e Richards. Enquanto o erro máximo obtido através da aplicação do coeficiente de Rose e Tanaka foi igual a 13,07%, frente a 8,17% encontrados através da aplicação do coeficiente de Brown e Richards, os erros médios de ambas foram equivalentes (6,75% e 6,68%, respectivamente).
publishDate 2020
dc.date.none.fl_str_mv 2020-02-27
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-18032021-095114/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-18032021-095114/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1809090825410314240