{"id":{"repo_id":"upc-spain","oai_identifier":"oai:repositorio.upct.es:10317/9019"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/upc-spain/oai:repositorio.upct.es:10317/9019","repository":{"repo_id":"upc-spain","name":"Universidad Politécnica de Cartagena","base_url":"http://repositorio.upct.es/oai/request"},"display":{"title":"Análisis de impacto y solidificación de una gota de material cerámico en un proceso de proyección térmica por plasma mediante el método de redes","abstract":"[SPA] En esta tesis se implementan métodos de análisis experimental y modelos de simulación numérica dentro del ámbito de los procesos de térmicos de proyección por plasma atmosférico, en concreto para los problemas de impacto y solidificación de las salpicaduras. La aplicación del método de volúmenes finitos, más eficiente en problemas que implican mecánica de fluidos, al análisis del impacto junto con el empleo del método de simulación por redes en la solidificación han aportado modelos precisos y eficientes, permitiendo la representación de soluciones de simulaciones numéricas y resultados experimentales. Así, sin aplicar hipótesis que simplifiquen las ecuaciones de gobierno, se obtienen tiempos de computación reducidos. El método de volúmenes finitos se aplica más eficazmente al análisis de impacto al afectar a problemas de mecánica de fluidos, y la aplicación de métodos de simulación de redes en la solidificación proporciona un modelo eficaz y preciso que puede replicar la simulación numérica y la solución. Los resultados experimentales tienen suficiente tiempo de cálculo sin necesidad de simplificar los supuestos en la ecuación del gobierno. Para el problema de impacto, se formulan las ecuaciones de balance en el software de elementos de volúmenes finitos utilizado, Fluent, mediante ecuaciones más generales, completándose con las condiciones de contorno e iniciales, no pudiéndose aplicar el método de simulación por redes debido a obstáculos insalvables tales como cambios de geometría y forma característica de la salpicadura. En el caso del problema de solidificación, a partir del modelo matemático y las condiciones de contorno e iniciales, se diseña el modelo en red de la celda elemental. La simulación numérica de este último se lleva a cabo mediante el software Ngspice, programa informático de software abierto. Respecto al análisis experimental, se ha diseñado un método para la consecución de gotas aisladas en condiciones normales de operación. Se trata de un procedimiento rápido, económico e integrable en procesos automatizados de optimización de revestimientos. También se ha automatizado el análisis de la morfología de la salpicadura utilizando las técnicas más modernas de procesamiento de imagen, proporcionando una clasificación eficiente de las morfologías para su posterior asignación de correspondencias entre estas y los parámetros de fabricación asociados al revestimiento.","abstract_html":"[SPA] En esta tesis se implementan métodos de análisis experimental y modelos de simulación numérica dentro del ámbito de los procesos de térmicos de proyección por plasma atmosférico, en concreto para los problemas de impacto y solidificación de las salpicaduras. La aplicación del método de volúmenes finitos, más eficiente en problemas que implican mecánica de fluidos, al análisis del impacto junto con el empleo del método de simulación por redes en la solidificación han aportado modelos precisos y eficientes, permitiendo la representación de soluciones de simulaciones numéricas y resultados experimentales. Así, sin aplicar hipótesis que simplifiquen las ecuaciones de gobierno, se obtienen tiempos de computación reducidos. El método de volúmenes finitos se aplica más eficazmente al análisis de impacto al afectar a problemas de mecánica de fluidos, y la aplicación de métodos de simulación de redes en la solidificación proporciona un modelo eficaz y preciso que puede replicar la simulación numérica y la solución. Los resultados experimentales tienen suficiente tiempo de cálculo sin necesidad de simplificar los supuestos en la ecuación del gobierno. Para el problema de impacto, se formulan las ecuaciones de balance en el software de elementos de volúmenes finitos utilizado, Fluent, mediante ecuaciones más generales, completándose con las condiciones de contorno e iniciales, no pudiéndose aplicar el método de simulación por redes debido a obstáculos insalvables tales como cambios de geometría y forma característica de la salpicadura. En el caso del problema de solidificación, a partir del modelo matemático y las condiciones de contorno e iniciales, se diseña el modelo en red de la celda elemental. La simulación numérica de este último se lleva a cabo mediante el software Ngspice, programa informático de software abierto. Respecto al análisis experimental, se ha diseñado un método para la consecución de gotas aisladas en condiciones normales de operación. Se trata de un procedimiento rápido, económico e integrable en procesos automatizados de optimización de revestimientos. 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Para el problema de impacto, se formulan las ecuaciones de balance en el software de elementos de volúmenes finitos utilizado, Fluent, mediante ecuaciones más generales, completándose con las condiciones de contorno e iniciales, no pudiéndose aplicar el método de simulación por redes debido a obstáculos insalvables tales como cambios de geometría y forma característica de la salpicadura. En el caso del problema de solidificación, a partir del modelo matemático y las condiciones de contorno e iniciales, se diseña el modelo en red de la celda elemental. La simulación numérica de este último se lleva a cabo mediante el software Ngspice, programa informático de software abierto. Respecto al análisis experimental, se ha diseñado un método para la consecución de gotas aisladas en condiciones normales de operación. Se trata de un procedimiento rápido, económico e integrable en procesos automatizados de optimización de revestimientos. También se ha automatizado el análisis de la morfología de la salpicadura utilizando las técnicas más modernas de procesamiento de imagen, proporcionando una clasificación eficiente de las morfologías para su posterior asignación de correspondencias entre estas y los parámetros de fabricación asociados al revestimiento.","[ENG] In this Ph.D. experimental analysis methods and numerical simulation models are implemented within the scope of atmospheric plasma projection thermal processes, specifically for the impact and solidification problems of splashes. The application of the finite volume method, more efficient in problems involving fluid mechanics, to impact analysis together with the use of the network simulation method in solidification have provided accurate and efficient models, allowing the representation of solutions reproducing numerical simulation solutions and experimental results. Thus, even without applying hypotheses that simplify the government equations, they present reduced computation times. The finite volume method is most effectively applied to impact analysis by affecting fluid mechanics problems, and the application of network simulation methods in solidification provides an efficient and accurate model that can replicate the numerical simulation and solution. The experimental results have sufficient computation time without the need to simplify the assumptions in the government equation. For the impact problem, the balance equations are formulated in the finite volume element software used, Fluent, by means of more general equations, completing with the boundary and initial conditions, and the network simulation method cannot be applied due to obstacles insurmountable such as changes in geometry and characteristic shape of the splash. In the case of the solidification problem, based on the mathematical model and the boundary and initial conditions, the network model of the elementary cell is designed. The numerical simulation of the latter is carried out using the Ngspice, open software computer program. Regarding the experimental analysis, a method has been designed to obtain isolated drops under normal operating conditions. It is a fast, economical and integrable procedure in automated coating optimization processes. The analysis of the morphology of the splat has also been automated using the most modern image processing techniques, providing an efficient classification of the morphologies for their subsequent mapping between these and the manufacturing parameters associated with the coating."]},{"key":"dc:title","label":"Title","values":["Análisis de impacto y solidificación de una gota de material cerámico en un proceso de proyección térmica por plasma mediante el método de redes"]}]}],"canonical_facts":{"dc:date.issued":["2020"],"dc:description.other":["[SPA] En esta tesis se implementan métodos de análisis experimental y modelos de simulación numérica dentro del ámbito de los procesos de térmicos de proyección por plasma atmosférico, en concreto para los problemas de impacto y solidificación de las salpicaduras. 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También se ha automatizado el análisis de la morfología de la salpicadura utilizando las técnicas más modernas de procesamiento de imagen, proporcionando una clasificación eficiente de las morfologías para su posterior asignación de correspondencias entre estas y los parámetros de fabricación asociados al revestimiento.","[ENG] In this Ph.D. experimental analysis methods and numerical simulation models are implemented within the scope of atmospheric plasma projection thermal processes, specifically for the impact and solidification problems of splashes. The application of the finite volume method, more efficient in problems involving fluid mechanics, to impact analysis together with the use of the network simulation method in solidification have provided accurate and efficient models, allowing the representation of solutions reproducing numerical simulation solutions and experimental results. Thus, even without applying hypotheses that simplify the government equations, they present reduced computation times. The finite volume method is most effectively applied to impact analysis by affecting fluid mechanics problems, and the application of network simulation methods in solidification provides an efficient and accurate model that can replicate the numerical simulation and solution. The experimental results have sufficient computation time without the need to simplify the assumptions in the government equation. For the impact problem, the balance equations are formulated in the finite volume element software used, Fluent, by means of more general equations, completing with the boundary and initial conditions, and the network simulation method cannot be applied due to obstacles insurmountable such as changes in geometry and characteristic shape of the splash. In the case of the solidification problem, based on the mathematical model and the boundary and initial conditions, the network model of the elementary cell is designed. The numerical simulation of the latter is carried out using the Ngspice, open software computer program. Regarding the experimental analysis, a method has been designed to obtain isolated drops under normal operating conditions. It is a fast, economical and integrable procedure in automated coating optimization processes. 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