Instalaciones y recursos de ECoMMFiT

ECoMMFIT está ubicado en el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Rovira i Virgili. Dispone de tres laboratorios de 45 m2 cada uno para trabajo experimental. Estos espacios se utilizan tanto para investigación básica como para investigación aplicada, efectuada en colaboración con la industria. Se dispone además de un espacio específico para el túnel de viento. Aparte de las instalaciones y espacios del departamento (incluyendo espacio específico para los servidores de ordenadores), el grupo también dispone de dos grandes salas con despachos para los estudiantes de doctorado, investigadores de proyecto y técnicos. A continuación se listan algunos de los recursos experimentales y computacionales específicos de ECoMMFiT.

Recursos experimentales

  • Túnel abierto Jet Wind
  • Instalación experimental diseñada inicialmente para el estudio de pequeñas turbinas de viento. Está equipado con instrumentos de medida como tubos Pitot, anemómetros, sensores de temperatura y presión, etc. Dispone de un sistema de visualización de flujo con humo para el análisis de estelas, así como de cámaras CCD de alta velocidad para la grabación de imágenes.
    Características: 1.5x1.5 m2 de sección de prueba; velocidades de flujo de salida de 3 a 17 m/s.

  • Sistemas de flujo
  • El grupo dispone de instrumentos y experiencia en el diseño y la construcción de modelos experimentales para el estudio de flujos y la transferencia de calor y masa. Normalmente están construidos en metacrilato transparente, de modo que permiten la visualización de los procesos que se desarrollan en el interior. Las dimensiones de los modelos construidos van desde micras (microcanales para el estudio de la microfluídica) hasta metros (modelos de reactores industriales).

  • Cámaras de alta velocidad
  • El grupo dispone de varias cámaras para grabar eventos a muy alta velocidad. Normalmente estos equipos son utilizados para la visualización de flujo en sistemas modelizados en el laboratorio. Pero, al ser portátiles, pueden también ser utilizados para realizar mediciones de campo, para la visualización de procesos industriales. Algunas de las cámaras disponibles son las siguientes:
    - Photron FASTCAM Mini UX100. Monochrome. Desde 4000 imágenes por segundo (fps) a una resolución de 1280x1024 píxeles hasta 800000 fps con menor resolución(640x8 píxeles)
    - Motion PRO HS3. Monochrome. Desde 1000 fps a una resolución de 1.280x1.024 píxeles hasta 64000 fps con menor resolución (1280 x 16 pixels)
    - CASIO EX-F1. Color. Desde 30 hasta 300 fps a una resolución de 512x384 píxeles hasta 1200 fps con menor resolución (336x96 píxeles)

  • PIV y PLIF
  • La velocimetría de imagen por partículas (PIV) y la fluorescencia plana inducida por láser (PLIF) son dos de las técnicas más utilizadas para la visualización de flujos. Ambas son no intrusivas y permiten la obtención de valores de la velocidad del fluido y de la concentración de componentes reactivos. Estas técnicas se pueden aplicar en diferentes sistemas de flujo y necesitan el uso de cámaras CCD y un sistema de láser para la iluminación. El grupo cuenta con dos láseres semiconductores de Nd:Yag, polarizados linealmente con una longitud de onda de 532nm.

  • Microscopio para análisis de microfluidos
  • Para analizar el flujo de fluidos a través de microcanales y con movimiento de micropartículas el grupo dispone de un microscopio trinocular invertido (Motic AE31E). La grabación de las imágenes del microscopio se hace mediante una cámara CCD Moticam Pro 285B (1.4 MP-1360x1024 píxeles).

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Recursos computacionales

  • Clúster LLAC
  • Clúster de ordenadores compartido con 60 nodos, 1280 núcleos, memoria central 3,8 TB y disco de 80 TB.

  • Beowulf TROMA
  • Clúster de ordenadores propio de ECoMMFiT con 80 procesadores Opteron AMD 248.

  • Software
  • El grupo tiene experiencia trabajando con diferentes programas comerciales específicos. Entre otros ANSYS Fluent (mecánica de fluidos computacional), COMSOL Multiphysics (simulación numérica de las aplicaciones de ingeniería), Mathematica (cálculo matemático simbólico) y diferentes lenguajes de programación (Fortran 90, C ++, Matlab, Open MP, MPI). El grupo utiliza también algunos programas de software libre como OpenFoam (CFD) o ParaView (visualización de datos).

  • Software doméstico
  • El grupo ha desarrollado sus propios programas informáticos para CFD y para el análisis y procesado de imágenes y grandes paquetes de datos. Entre otros, 3DINAMICS, CAFFA3D (CFD basado en la técnica de volúmenes finitos), ArtWAS (análisis y tratamiento de imágenes médicas de ultrasonidos), PIVCalc (específico para la velocimetría de imagen por partículas), SIMOIL (análisis de la evolución de los vertidos de petróleo del mar) o FuzzyPR (reconocimiento de patrones basado en la lógica difusa). Por otra parte, a partir de los acuerdos de transferencia con empresas externas al grupo se han desarrollado también diferentes programas a medida, adaptados a las necesidades de las empresas solicitantes (más).

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