Modelagem e simulação de escoamento granular em silos de armazenamento de granalhas de máquinas de shot peening.
Autor(a) principal: | |
---|---|
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 |