Universitat Rovira i Virgili

Equipament

ECoMMFiT està ubicat al Departament d'Enginyeria Mecànica de la Universitat Rovira i Virgili. Disposa de tres laboratoris de 45 m2 cadascun per treball experimental. Aquests espais s'utilitzen tant per recerca bàsica com per recerca aplicada, efectuada en col·laboració amb la indústria. Es disposa a més d'un espai específic per al túnel de vent obert. A banda de les instal·lacions i espais del departament (incloent espai específic per als servidors d'ordinadors), el grup també disposa de dues grans sales amb despatxos pels estudiants de doctorat, investigadors de projecte i tècnics. A continuació es llisten alguns dels recursos experimentals i computacionals específics d'ECoMMFiT.

Recursos experimentals

El grup disposa d'instruments i experiència en el disseny i la construcció de models experimentals per l'estudi de fluxos i la transferència de calor i massa. Normalment estan construïts en metacrilat transparent, de manera que permeten la visualització dels processos que es desenvolupen a l'interior. Les dimensions dels models construïts van des de micres (microcanals per a l'estudi de la microfluídica) fins a metres (models de reactors industrials).

El grup disposa de diverses càmeres per enregistrar esdeveniments a molt alta velocitat. Normalment aquests equips són utilitzats per a la visualització de flux en sistemes modelitzats al laboratori. Però, en ser portàtils, poden també ser utilitzats per realitzar mesures de camp, per a la visualització de processos industrials. Algunes de les càmeres disponibles són les següents :
- Photron FastCAm Mini UX100 Monochrome. Des de 4.000 imatges per segon (fps) a una resolució de 1280x1024 píxels fins a 800.000 fps amb menor resolució (640x8 píxels)
- Moviment PRO HS3 Monochrome. Des de 1.000 fps a una resolució de 1.280x1.024 píxels fins a 64.000 fps amb menor resolució (1.280 x 16 píxels)
- CASIO EX-F1 Color. Des de 30-300 fps amb una resolució de 512x384 píxels fins a 1.200 fps amb menor resolució (336x96pixels)

La velocimetria d'imatge per partícules (PIV) i la fluorescència plana induïda per làser (PLIF) són dues de les tècniques més utilitzades per a la visualització de fluxos. Totes dues són no intrusives i permeten l'obtenció de valors de la velocitat del fluid i de la concentració de components reactius. Aquestes tècniques es poden aplicar en diferents sistemes de flux i necessiten l'ús de càmeres CCD i un sistema de làser per a la il·luminació. El grup compta amb dos làsers semiconductors de Nd:Yag, polaritzats linealment amb una longitud d'ona de 532nm.

Per a la mesura de les diferents propietats reològiques dels materiales, es compta amb els equips següents:
- Reòmetre Extensional amb divisió capilar: es tracta de l'equip HAAKE CaBER 1 Capillary Breakup Extensional Rheometer, únic reòmetre extensional disponible al mercat, que permet quantificar les propietats elongacionals de fluids i semi-sòlids. L'aprimament i el trencament d'un filament fluid proporciona informació molt valuosa sobre les propietats físiques del material.
- Reòmetre rotacional de cisalla: es tracta de l'equip TA Discovery Hybrid Rheometer, que permet mesurar viscositats baixes i estructures débils de líquids i sólids tous, amb un gran nivell de precisió en la mesura de G' i G''.
- Viscosímetre HAAKE Viscotester VTE versió L.

Per analitzar el flux de fluids a través dels microcanals i amb moviment de micropartícules el grup disposa d'un microscopi trinocular invertit (Motic AE31E). L'enregistrament de les imatges del microscopi es fa mitjançant una càmera CCD Moticam Pro 285B (1.4 MP-1360x1024 píxels).

Recursos computacionals

Clúster d'ordinadors compartit amb 60 nodes, 1280 nuclis, memòria central 3,8 TB i disc de 80 TB.

Clúster d'ordinadors propi d'ECoMMFiT amb 80 processadors Opteron AMD 248.

El grup té experiència treballant amb diferents programaris comercials específics. Entre d'altres l'ANSYS Fluent (mecànica de fluids computacional), COMSOL Multiphysics (simulació numèrica de les aplicacions d'enginyeria), Mathematica (càlcul matemàtic simbòlic) i diferents llenguatges de programació (Fortran 90, C++, Matlab, Open MP, MPI). El grup utilitza també alguns softwares de programari lliure com OpenFoam (CFD) o ParaView (visualització de dades).

El grup ha desenvolupat els seus propis programes informàtics per a CFD i per a l'anàlisi i processat d'imatges i grans paquets de dades. Entre d'altres 3DINAMICS, CAFFA3D (CFD basat en la tècnica de volums finits), ArtWAS (anàlisi i tractament d'imatges mèdiques d'ultrasons), PIVCalc (específic per a la velocimetria d'imatge per partícules), SIMOIL (anàlisi de l'evolució dels abocaments de petroli al mar) o FuzzyPR (reconeixement de patrons basat en la lògica difusa). D'altra banda, a partir dels acords de transferència amb empreses externes al grup s'han desenvolupat també diferents programes a mida, adaptats a les necessitats de les empreses sol·licitants.