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Aplicação de técnicas de paralelização de programas usando OpenMP na solução numérica da equação de transporte de nêutronsLemos, Júlia Domingues January 2018 (has links)
Neste trabalho foi realizado um estudo de estrat egias de paraleliza c~ao para m etodos que resolvem numericamente a equa c~ao de transporte de n^eutrons em dom nio unidimensional, monoenerg etica, estacion aria, com espalhamento isotr opico, em meio homog^eneo e com uma fonte xa. Foram estudados o Source Iteration, Diffusion Synthetic Acceleration, Coarse Mesh Finite Di erences e o M etodo Anal tico de Ordenadas Discretas. As vers~oes paralelas, desenvolvidas utilizando OpenMP, foram obtidas a partir das vers~oes sequenciais dos c odigos, implementadas em Fortran 95. O objetivo deste trabalho e escrever vers~oes paralelas que sejam executadas em menor tempo de que as vers~oes sequenciais, pelo menos a partir de algum tamanho de problema. Ganhos de tempo para os m etodos Source Iteration, Di usion Synthetic Acceleration e Coarse Mesh Finite Di erences foram relatados em torno de 20% para problemas heterog^eneos, chegando a registrar ganhos de mais de 50% em problemas homog^eneos. A vers~ao paralela do m etodo anal tico de ordenadas discretas chegou a apresentar 88% de ganho, registrando um speedup superlinear para um problema homog^eneo. / This work is a study about parallelization strategies for methods that numerically solve the neutron transport equation, for an one dimensional domain, one energy group, steady state, isotropically scattering with a xed source. The studied methods were the Source Iteration, the Di usion Synthetic Acceleration, the Coarse Mesh Finite Di erences and the Analytical Discrete Ordinates. The code's parallel versions were developed using OpenMP from the sequential versions, implemented in Fortran 95. The main goal of this work was to write parallel versions that would run in less time than the sequential ones, at least from a certain size of problem on. As for the running times, gains were registered around 20% for the Source Iteration, the Di usion Synthetic Acceleration and the Coarse Mesh Finite Di erences solving a one-region problem, reaching up to 50% in multi-regions problems. The parallel version for the Analytical Discrete Ordinates attained an 88% gain in a one-region problem, which is a super-linear speedup.
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Aplicação de técnicas de paralelização de programas usando OpenMP na solução numérica da equação de transporte de nêutronsLemos, Júlia Domingues January 2018 (has links)
Neste trabalho foi realizado um estudo de estrat egias de paraleliza c~ao para m etodos que resolvem numericamente a equa c~ao de transporte de n^eutrons em dom nio unidimensional, monoenerg etica, estacion aria, com espalhamento isotr opico, em meio homog^eneo e com uma fonte xa. Foram estudados o Source Iteration, Diffusion Synthetic Acceleration, Coarse Mesh Finite Di erences e o M etodo Anal tico de Ordenadas Discretas. As vers~oes paralelas, desenvolvidas utilizando OpenMP, foram obtidas a partir das vers~oes sequenciais dos c odigos, implementadas em Fortran 95. O objetivo deste trabalho e escrever vers~oes paralelas que sejam executadas em menor tempo de que as vers~oes sequenciais, pelo menos a partir de algum tamanho de problema. Ganhos de tempo para os m etodos Source Iteration, Di usion Synthetic Acceleration e Coarse Mesh Finite Di erences foram relatados em torno de 20% para problemas heterog^eneos, chegando a registrar ganhos de mais de 50% em problemas homog^eneos. A vers~ao paralela do m etodo anal tico de ordenadas discretas chegou a apresentar 88% de ganho, registrando um speedup superlinear para um problema homog^eneo. / This work is a study about parallelization strategies for methods that numerically solve the neutron transport equation, for an one dimensional domain, one energy group, steady state, isotropically scattering with a xed source. The studied methods were the Source Iteration, the Di usion Synthetic Acceleration, the Coarse Mesh Finite Di erences and the Analytical Discrete Ordinates. The code's parallel versions were developed using OpenMP from the sequential versions, implemented in Fortran 95. The main goal of this work was to write parallel versions that would run in less time than the sequential ones, at least from a certain size of problem on. As for the running times, gains were registered around 20% for the Source Iteration, the Di usion Synthetic Acceleration and the Coarse Mesh Finite Di erences solving a one-region problem, reaching up to 50% in multi-regions problems. The parallel version for the Analytical Discrete Ordinates attained an 88% gain in a one-region problem, which is a super-linear speedup.
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Método LTSN para N inteiroBonenberger, Niva Helena January 2005 (has links)
O m etodo LTSN é um método de solução analítica para o conjunto de equações diferenciais ordininárias resultantes da aproximação de ordenadas discretas SN da equação unidimensional de transporte de partí culas neutras, isto e, a solução para o sistema de equações SN e obtida sem aproximações ao longo de sua derivação Classicamente, devido a existência de uma singularidade na direção u= 0, N e considerado par. Neste trabalho, com o objetivo de estudar a influência desta singularidade no comportamento da solução , e apresentada uma soluçao analítica para o conjunto de equações SN, considerando N mpar. Simulações numéricas e comparação com os resultados obtidos pelo método LTSN com N par são apresentadas. / The LTSN method is an analytical method to solve the system of differential equations resulting from the discrete ordinates (SN) approximation to the neutral partide transport equation, i.e., the solution of the system SN equations is obtained without approximations in its derivation. Classically, due to the existence of a singularity in the direction = 0, N is taken even numbers. In this work, in order to study the in uence of this singularity in the solution behavior, an analytical solution is presented for the system of the SN equations with odd N. Numerical simulations and comparisons with the results obtained by the LTSN method with even N are presented.
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Análise de esquemas de aproximações angulares para a equação de transporte bidimensional em ordenadas discretas via formulações nodaisTres, Anderson January 2015 (has links)
Neste trabalho é feito um estudo sobre a discretização angular da equa- ção bidimensional de transporte de nêutrons e os erros de truncamento associados, decorrentes da representação da variável angular contínua por um conjunto de direções discretas. Estes erros incluem a aproximação da integral do termo de espalhamento por um conjunto de quadratura numérica, técnica que caracteriza o chamado método de ordenadas discretas. Quatro esquemas de quadraturas numéricas disponíveis na literatura são empregados no estudo: Simétrica de nível (LQN), Legendre-Chebyshev triangular (PNTNSN), Legendre-Chebyshev quadrangular (PNTN), e Quadruple Range (QR), para a aproximação angular da equação de transporte. O uso do esquema de quadratura LQN, é limitado até ordem N = 20, enquanto que os demais permitem ordens de quadratura superiores. As variáveis espaciais da equação de transporte angularmente discretizada são tratadas através de técnicas nodais e resultados numéricos são obtidos a partir de dois métodos: o método nodal Arbitrarily High Order Transport (AHOT) e o método Analítico de Ordenadas Discretas (ADO). Além do fato do método ADO não utilizar algoritmos de varredura numérica ou métodos iterativos para resolu- ção das equações discretizadas resultantes, o mesmo determina soluções explícitas em termos das variáveis espaciais, via resolução de um problema de autovalores de ordem reduzida à metade do número de direções utilizadas na discretização angular. O estudo é focado em problemas de fonte xa, onde uma análise assint ótica espacial e angular é feita a m de determinar a ordem de convergência dos métodos e uma solução de referência para comparação dos resultados. Foi observado que para um determinado esquema de quadratura, a propriedade de integrar exatamente polinômios de alta ordem nos cossenos diretores não é su ciente para garantir uma maior precisão em termos de convergência espacial para a solução de referência. Ainda assim, os resultados numéricos mostram que o uxo escalar médio ao longo de toda a região de fonte do problema, converge assintoticamente com discretização espacial quase idêntica para todas as quadraturas angulares consideradas, mas o erro assintótico angular (calculado em relação ao valor de referência espacial para cada conjunto de quadratura utilizada), não diminui consideravelmente com o aumento do número de direções angulares. Por outro lado, a utilização do conjunto de quadratura QR, indicou redução da utuação dos valores dos uxos, os chamados efeitos raio, para ordens de aproximação angular mais baixas do que os outros três esquemas de quadratura considerados. No entanto, com base nos resultados numéricos obtidos até agora, não é possível determinar a taxa de convergência assintótica do erro devido à discretização angular. Além disso, foi possível incorporar quadraturas numéricas de ordem superior na formulação ADO, preservando propriedades importantes do método, tais como a redução da ordem do problema de autovalores, resultando uma maior e ciência computacional. As soluções ADO foram obtidas a partir da divisão do domínio em um número menor de regiões (até 2 × 2), mesmo assim apresentando boa precisão em comparação com a solução de referência espacial obtida através da extrapolação das soluções AHOT para sucessivos re namentos de malhas (até 64 × 64). / In this work, we study the angular discretization of two-dimensional neutron transport equation and the associated truncation errors, deriving from the representation of continuous angular variable by a set of discrete directions. These errors comprise the approximation of the integral of the scattering term by a set of numerical quadrature, a technique that characterizes the so-called method of discrete ordinates. Four numerical quadrature schemes available in the literature are employed in our study: Level symmetric (LQN), Legendre-Chebyshev triangular (PNTNSN), Legendre-Chebyshev quadrangular (PNTN), and Quadruple Range (QR), for the angular approximation of the transport equation. The use of the LQN quadrature scheme, is limited to order N = 20, while the others allow for arbitrarily high order quadratures. The spatial variables of the angularly discretized transport equation are handled through nodal techniques and numerical results are obtained with two methods: the Arbitrarily High Order Transport methods of the nodal type (AHOT) and the Analytical Discrete Ordinates method (ADO). In addition to the fact that ADO does not require a mesh sweep algorithm or iterative methods for solving the resulting discretized equations, the method presents explicit solutions in terms of spatial variables via eigenvalue problem resolution of reduced order to half the number of directions used in the angular discretization. The study is focused on xed-source problems, where a spatial and angular asymptotic analysis is done in order to determine the convergence order of the methods and a reference solution for comparison of the results. It was observed that, for a given quadrature scheme, the property of exactly integrating highest order direction cosines polynomials is not su cient to ensure higher accuracy in terms of spatial convergence to the reference solution. Still, numerical results show that the average scalar ux over the entire source region of the problem, converges asymptotically with the re nement of the spatial discretization almost identically for all angular quadratures considered, but the angular asymptotic error (computed against the reference value for each utilized quadrature set), does not decrease considerably with increasing number of angle directions. On the other hand, the use of QR quadrature set indicates larger reduction in the ux uctuations known as ray e ects for lower order angular approximation schemes than the other three sets considered. However, based on the numerical results we obtained so far, we are unable to determine the asymptotic convergence rate of the error due to angular discretization. Furthermore, it was possible to incorporate the numerical high order quadrature in the ADO formulation, preserving important properties of the method, such as reducing the order of the eigenvalue problem that results in a higher computational e ciency. The ADO solutions were obtained by dividing the domain in a fewer number of regions (up to 2 × 2), still exhibiting good accuracy compared with the spatial reference solution obtained via extrapolation of AHOT solutions obtained on successively re ned meshes (up to 64 × 64).
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Aplicação de técnicas de paralelização de programas usando OpenMP na solução numérica da equação de transporte de nêutronsLemos, Júlia Domingues January 2018 (has links)
Neste trabalho foi realizado um estudo de estrat egias de paraleliza c~ao para m etodos que resolvem numericamente a equa c~ao de transporte de n^eutrons em dom nio unidimensional, monoenerg etica, estacion aria, com espalhamento isotr opico, em meio homog^eneo e com uma fonte xa. Foram estudados o Source Iteration, Diffusion Synthetic Acceleration, Coarse Mesh Finite Di erences e o M etodo Anal tico de Ordenadas Discretas. As vers~oes paralelas, desenvolvidas utilizando OpenMP, foram obtidas a partir das vers~oes sequenciais dos c odigos, implementadas em Fortran 95. O objetivo deste trabalho e escrever vers~oes paralelas que sejam executadas em menor tempo de que as vers~oes sequenciais, pelo menos a partir de algum tamanho de problema. Ganhos de tempo para os m etodos Source Iteration, Di usion Synthetic Acceleration e Coarse Mesh Finite Di erences foram relatados em torno de 20% para problemas heterog^eneos, chegando a registrar ganhos de mais de 50% em problemas homog^eneos. A vers~ao paralela do m etodo anal tico de ordenadas discretas chegou a apresentar 88% de ganho, registrando um speedup superlinear para um problema homog^eneo. / This work is a study about parallelization strategies for methods that numerically solve the neutron transport equation, for an one dimensional domain, one energy group, steady state, isotropically scattering with a xed source. The studied methods were the Source Iteration, the Di usion Synthetic Acceleration, the Coarse Mesh Finite Di erences and the Analytical Discrete Ordinates. The code's parallel versions were developed using OpenMP from the sequential versions, implemented in Fortran 95. The main goal of this work was to write parallel versions that would run in less time than the sequential ones, at least from a certain size of problem on. As for the running times, gains were registered around 20% for the Source Iteration, the Di usion Synthetic Acceleration and the Coarse Mesh Finite Di erences solving a one-region problem, reaching up to 50% in multi-regions problems. The parallel version for the Analytical Discrete Ordinates attained an 88% gain in a one-region problem, which is a super-linear speedup.
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Análise de esquemas de aproximações angulares para a equação de transporte bidimensional em ordenadas discretas via formulações nodaisTres, Anderson January 2015 (has links)
Neste trabalho é feito um estudo sobre a discretização angular da equa- ção bidimensional de transporte de nêutrons e os erros de truncamento associados, decorrentes da representação da variável angular contínua por um conjunto de direções discretas. Estes erros incluem a aproximação da integral do termo de espalhamento por um conjunto de quadratura numérica, técnica que caracteriza o chamado método de ordenadas discretas. Quatro esquemas de quadraturas numéricas disponíveis na literatura são empregados no estudo: Simétrica de nível (LQN), Legendre-Chebyshev triangular (PNTNSN), Legendre-Chebyshev quadrangular (PNTN), e Quadruple Range (QR), para a aproximação angular da equação de transporte. O uso do esquema de quadratura LQN, é limitado até ordem N = 20, enquanto que os demais permitem ordens de quadratura superiores. As variáveis espaciais da equação de transporte angularmente discretizada são tratadas através de técnicas nodais e resultados numéricos são obtidos a partir de dois métodos: o método nodal Arbitrarily High Order Transport (AHOT) e o método Analítico de Ordenadas Discretas (ADO). Além do fato do método ADO não utilizar algoritmos de varredura numérica ou métodos iterativos para resolu- ção das equações discretizadas resultantes, o mesmo determina soluções explícitas em termos das variáveis espaciais, via resolução de um problema de autovalores de ordem reduzida à metade do número de direções utilizadas na discretização angular. O estudo é focado em problemas de fonte xa, onde uma análise assint ótica espacial e angular é feita a m de determinar a ordem de convergência dos métodos e uma solução de referência para comparação dos resultados. Foi observado que para um determinado esquema de quadratura, a propriedade de integrar exatamente polinômios de alta ordem nos cossenos diretores não é su ciente para garantir uma maior precisão em termos de convergência espacial para a solução de referência. Ainda assim, os resultados numéricos mostram que o uxo escalar médio ao longo de toda a região de fonte do problema, converge assintoticamente com discretização espacial quase idêntica para todas as quadraturas angulares consideradas, mas o erro assintótico angular (calculado em relação ao valor de referência espacial para cada conjunto de quadratura utilizada), não diminui consideravelmente com o aumento do número de direções angulares. Por outro lado, a utilização do conjunto de quadratura QR, indicou redução da utuação dos valores dos uxos, os chamados efeitos raio, para ordens de aproximação angular mais baixas do que os outros três esquemas de quadratura considerados. No entanto, com base nos resultados numéricos obtidos até agora, não é possível determinar a taxa de convergência assintótica do erro devido à discretização angular. Além disso, foi possível incorporar quadraturas numéricas de ordem superior na formulação ADO, preservando propriedades importantes do método, tais como a redução da ordem do problema de autovalores, resultando uma maior e ciência computacional. As soluções ADO foram obtidas a partir da divisão do domínio em um número menor de regiões (até 2 × 2), mesmo assim apresentando boa precisão em comparação com a solução de referência espacial obtida através da extrapolação das soluções AHOT para sucessivos re namentos de malhas (até 64 × 64). / In this work, we study the angular discretization of two-dimensional neutron transport equation and the associated truncation errors, deriving from the representation of continuous angular variable by a set of discrete directions. These errors comprise the approximation of the integral of the scattering term by a set of numerical quadrature, a technique that characterizes the so-called method of discrete ordinates. Four numerical quadrature schemes available in the literature are employed in our study: Level symmetric (LQN), Legendre-Chebyshev triangular (PNTNSN), Legendre-Chebyshev quadrangular (PNTN), and Quadruple Range (QR), for the angular approximation of the transport equation. The use of the LQN quadrature scheme, is limited to order N = 20, while the others allow for arbitrarily high order quadratures. The spatial variables of the angularly discretized transport equation are handled through nodal techniques and numerical results are obtained with two methods: the Arbitrarily High Order Transport methods of the nodal type (AHOT) and the Analytical Discrete Ordinates method (ADO). In addition to the fact that ADO does not require a mesh sweep algorithm or iterative methods for solving the resulting discretized equations, the method presents explicit solutions in terms of spatial variables via eigenvalue problem resolution of reduced order to half the number of directions used in the angular discretization. The study is focused on xed-source problems, where a spatial and angular asymptotic analysis is done in order to determine the convergence order of the methods and a reference solution for comparison of the results. It was observed that, for a given quadrature scheme, the property of exactly integrating highest order direction cosines polynomials is not su cient to ensure higher accuracy in terms of spatial convergence to the reference solution. Still, numerical results show that the average scalar ux over the entire source region of the problem, converges asymptotically with the re nement of the spatial discretization almost identically for all angular quadratures considered, but the angular asymptotic error (computed against the reference value for each utilized quadrature set), does not decrease considerably with increasing number of angle directions. On the other hand, the use of QR quadrature set indicates larger reduction in the ux uctuations known as ray e ects for lower order angular approximation schemes than the other three sets considered. However, based on the numerical results we obtained so far, we are unable to determine the asymptotic convergence rate of the error due to angular discretization. Furthermore, it was possible to incorporate the numerical high order quadrature in the ADO formulation, preserving important properties of the method, such as reducing the order of the eigenvalue problem that results in a higher computational e ciency. The ADO solutions were obtained by dividing the domain in a fewer number of regions (up to 2 × 2), still exhibiting good accuracy compared with the spatial reference solution obtained via extrapolation of AHOT solutions obtained on successively re ned meshes (up to 64 × 64).
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Método LTSN para N inteiroBonenberger, Niva Helena January 2005 (has links)
O m etodo LTSN é um método de solução analítica para o conjunto de equações diferenciais ordininárias resultantes da aproximação de ordenadas discretas SN da equação unidimensional de transporte de partí culas neutras, isto e, a solução para o sistema de equações SN e obtida sem aproximações ao longo de sua derivação Classicamente, devido a existência de uma singularidade na direção u= 0, N e considerado par. Neste trabalho, com o objetivo de estudar a influência desta singularidade no comportamento da solução , e apresentada uma soluçao analítica para o conjunto de equações SN, considerando N mpar. Simulações numéricas e comparação com os resultados obtidos pelo método LTSN com N par são apresentadas. / The LTSN method is an analytical method to solve the system of differential equations resulting from the discrete ordinates (SN) approximation to the neutral partide transport equation, i.e., the solution of the system SN equations is obtained without approximations in its derivation. Classically, due to the existence of a singularity in the direction = 0, N is taken even numbers. In this work, in order to study the in uence of this singularity in the solution behavior, an analytical solution is presented for the system of the SN equations with odd N. Numerical simulations and comparisons with the results obtained by the LTSN method with even N are presented.
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Método LTSN para N inteiroBonenberger, Niva Helena January 2005 (has links)
O m etodo LTSN é um método de solução analítica para o conjunto de equações diferenciais ordininárias resultantes da aproximação de ordenadas discretas SN da equação unidimensional de transporte de partí culas neutras, isto e, a solução para o sistema de equações SN e obtida sem aproximações ao longo de sua derivação Classicamente, devido a existência de uma singularidade na direção u= 0, N e considerado par. Neste trabalho, com o objetivo de estudar a influência desta singularidade no comportamento da solução , e apresentada uma soluçao analítica para o conjunto de equações SN, considerando N mpar. Simulações numéricas e comparação com os resultados obtidos pelo método LTSN com N par são apresentadas. / The LTSN method is an analytical method to solve the system of differential equations resulting from the discrete ordinates (SN) approximation to the neutral partide transport equation, i.e., the solution of the system SN equations is obtained without approximations in its derivation. Classically, due to the existence of a singularity in the direction = 0, N is taken even numbers. In this work, in order to study the in uence of this singularity in the solution behavior, an analytical solution is presented for the system of the SN equations with odd N. Numerical simulations and comparisons with the results obtained by the LTSN method with even N are presented.
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Análise de esquemas de aproximações angulares para a equação de transporte bidimensional em ordenadas discretas via formulações nodaisTres, Anderson January 2015 (has links)
Neste trabalho é feito um estudo sobre a discretização angular da equa- ção bidimensional de transporte de nêutrons e os erros de truncamento associados, decorrentes da representação da variável angular contínua por um conjunto de direções discretas. Estes erros incluem a aproximação da integral do termo de espalhamento por um conjunto de quadratura numérica, técnica que caracteriza o chamado método de ordenadas discretas. Quatro esquemas de quadraturas numéricas disponíveis na literatura são empregados no estudo: Simétrica de nível (LQN), Legendre-Chebyshev triangular (PNTNSN), Legendre-Chebyshev quadrangular (PNTN), e Quadruple Range (QR), para a aproximação angular da equação de transporte. O uso do esquema de quadratura LQN, é limitado até ordem N = 20, enquanto que os demais permitem ordens de quadratura superiores. As variáveis espaciais da equação de transporte angularmente discretizada são tratadas através de técnicas nodais e resultados numéricos são obtidos a partir de dois métodos: o método nodal Arbitrarily High Order Transport (AHOT) e o método Analítico de Ordenadas Discretas (ADO). Além do fato do método ADO não utilizar algoritmos de varredura numérica ou métodos iterativos para resolu- ção das equações discretizadas resultantes, o mesmo determina soluções explícitas em termos das variáveis espaciais, via resolução de um problema de autovalores de ordem reduzida à metade do número de direções utilizadas na discretização angular. O estudo é focado em problemas de fonte xa, onde uma análise assint ótica espacial e angular é feita a m de determinar a ordem de convergência dos métodos e uma solução de referência para comparação dos resultados. Foi observado que para um determinado esquema de quadratura, a propriedade de integrar exatamente polinômios de alta ordem nos cossenos diretores não é su ciente para garantir uma maior precisão em termos de convergência espacial para a solução de referência. Ainda assim, os resultados numéricos mostram que o uxo escalar médio ao longo de toda a região de fonte do problema, converge assintoticamente com discretização espacial quase idêntica para todas as quadraturas angulares consideradas, mas o erro assintótico angular (calculado em relação ao valor de referência espacial para cada conjunto de quadratura utilizada), não diminui consideravelmente com o aumento do número de direções angulares. Por outro lado, a utilização do conjunto de quadratura QR, indicou redução da utuação dos valores dos uxos, os chamados efeitos raio, para ordens de aproximação angular mais baixas do que os outros três esquemas de quadratura considerados. No entanto, com base nos resultados numéricos obtidos até agora, não é possível determinar a taxa de convergência assintótica do erro devido à discretização angular. Além disso, foi possível incorporar quadraturas numéricas de ordem superior na formulação ADO, preservando propriedades importantes do método, tais como a redução da ordem do problema de autovalores, resultando uma maior e ciência computacional. As soluções ADO foram obtidas a partir da divisão do domínio em um número menor de regiões (até 2 × 2), mesmo assim apresentando boa precisão em comparação com a solução de referência espacial obtida através da extrapolação das soluções AHOT para sucessivos re namentos de malhas (até 64 × 64). / In this work, we study the angular discretization of two-dimensional neutron transport equation and the associated truncation errors, deriving from the representation of continuous angular variable by a set of discrete directions. These errors comprise the approximation of the integral of the scattering term by a set of numerical quadrature, a technique that characterizes the so-called method of discrete ordinates. Four numerical quadrature schemes available in the literature are employed in our study: Level symmetric (LQN), Legendre-Chebyshev triangular (PNTNSN), Legendre-Chebyshev quadrangular (PNTN), and Quadruple Range (QR), for the angular approximation of the transport equation. The use of the LQN quadrature scheme, is limited to order N = 20, while the others allow for arbitrarily high order quadratures. The spatial variables of the angularly discretized transport equation are handled through nodal techniques and numerical results are obtained with two methods: the Arbitrarily High Order Transport methods of the nodal type (AHOT) and the Analytical Discrete Ordinates method (ADO). In addition to the fact that ADO does not require a mesh sweep algorithm or iterative methods for solving the resulting discretized equations, the method presents explicit solutions in terms of spatial variables via eigenvalue problem resolution of reduced order to half the number of directions used in the angular discretization. The study is focused on xed-source problems, where a spatial and angular asymptotic analysis is done in order to determine the convergence order of the methods and a reference solution for comparison of the results. It was observed that, for a given quadrature scheme, the property of exactly integrating highest order direction cosines polynomials is not su cient to ensure higher accuracy in terms of spatial convergence to the reference solution. Still, numerical results show that the average scalar ux over the entire source region of the problem, converges asymptotically with the re nement of the spatial discretization almost identically for all angular quadratures considered, but the angular asymptotic error (computed against the reference value for each utilized quadrature set), does not decrease considerably with increasing number of angle directions. On the other hand, the use of QR quadrature set indicates larger reduction in the ux uctuations known as ray e ects for lower order angular approximation schemes than the other three sets considered. However, based on the numerical results we obtained so far, we are unable to determine the asymptotic convergence rate of the error due to angular discretization. Furthermore, it was possible to incorporate the numerical high order quadrature in the ADO formulation, preserving important properties of the method, such as reducing the order of the eigenvalue problem that results in a higher computational e ciency. The ADO solutions were obtained by dividing the domain in a fewer number of regions (up to 2 × 2), still exhibiting good accuracy compared with the spatial reference solution obtained via extrapolation of AHOT solutions obtained on successively re ned meshes (up to 64 × 64).
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Transporte de particulas em leitos fluidizadosTambourgi, Elias Basile, 1957- 17 July 2018 (has links)
Orientador: João Alexandre F. Rocha Pereira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Campinas / Made available in DSpace on 2018-07-17T20:29:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1
Tambourgi_EliasBasile_M.pdf: 1504043 bytes, checksum: b99070eb5e374888fdce43e2e65abc7d (MD5)
Previous issue date: 1982 / Resumo: O trabalho descrito na presente tese tem como primeiro objetivo correlacionar o transporte de partículas em leitos fluidizados quando são utilizadas elevadas velocidades de gás. Estuda-se o efeito da velocidade do gás e do espaço de separação ("FREEBOARD") na taxa de partículas transportadas. Os resultados obtidos nos permitem distinguir elutriação do transporte por ejeção de partículas na região de separação. Estes resultados mostram que, a baixas velocidades de fluidização, as partículas transportadas seguem uma lei de distribuição do tipo gama. Em altas velocidades de fluidização, as partículas transportadas seguem a mesma distribuição do leito de partículas, aproximadamente uma distribuição do tipo normal truncada ¿Observação: O resumo, na íntegra poderá ser visualizado no texto completo da tese digital. / Abstract: The work described in the present thesis first attempts to correlate the transport of particles in fluidized beds when high gas velocities are used. The effect of gas velocities and Freeboard height upon rate of particle transport is studied. The results permit to distinguish between elutriation and transport due to ejection of particles in the Freeboard region. It was found that the transported particles follows the gamma distribution at low gas velocities, and at high gas velocities it follows the same distributions as the bed particles, approximately the truncated Gauss distribution ...Note: The complete abstract is available with the full electronic digital thesis or dissertations. / Mestrado / Mestre em Engenharia Química
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