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Técnicas de Control, HPC y Teoría de Grafos aplicadas al problema de Crecidas en Ríos y Canales Abiertos
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Unidad Académica Facultad
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Facultad de Ingeniería y Tecnología Informática
Ingeniería Informática
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Director
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Ariel Fraidenraich y Waisman
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Equipo
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Aníbal Zanini (Facultad de Ingeniería – Universidad de Buenos Aires)
Fernando Tinetti (Universidad Nacional de La Plata)
Adolfo Altenberg (Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa)
Maximiliano Pérez (Universidad Nacional de La Matanza)
Augusto Rey, Lucas Bachella, Facundo Herrera Bustos y Francisco Santone (Programa de Iniciación a la Investigación)
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Fecha de inicio
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08/2023
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Fecha de finalización
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02/2025
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Disciplina general
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Ciencias Tecnológicas
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Subdisciplina
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ingeniería Informática
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Datos de contacto email
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ariel.fraidenraich@comunidad.ub.edu.ar
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Palabras clave
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Ansys Fluent, Telemac-Mascaret, Propagación de Crecidas, Control
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Financiamiento
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Universidad de Belgrano
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Convenio con otra entidad
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Resumen
Se aplicará la técnica de control de ecuaciones adjuntas a problemas inversos vinculados a sistemas dinámicos para el desarrollo de un modelo de control óptimo. El software de control desarrollado en el proyecto será optimizado utilizando las técnicas de HPC (Computación de alto rendimiento). Se buscará acelerar la ejecución del programa resultante del modelo de control tomando ventaja de la infraestructura de múltiple procesamiento provista por las plataformas computacionales actuales. Se usarán técnicas de paralelización y evaluación de rendimiento con implicancia en el particionamiento de la malla y en la asignación de cargas de trabajo a cada una de las particiones y el balance de carga de trabajo de las mismas. Este procedimiento se aplicará tanto a arquitecturas de memoria compartida como de memoria distribuida.
Para la triangulación se usará un generador de mallas de elementos finitos basado en algoritmos de generación de mallas triangulares y cuadrangulares y se explorarán distintos tipos de agrupamiento de elementos para densificar y balancear cargas de procesamiento.
Estas técnicas se aplicarán a la resolución numérica de un sistema de control de crecidas en ríos o canales abiertos con condición de borde lateral móvil en recintos múltiplemente conexos mediante la regulación del caudal derivado hacia un vertedero lateral. La estrategia de control está basada en la optimización del flujo derivado hacia el vertedero lateral mediante la regulación de la apertura de una compuerta. Con este fin, se utilizará un método de tipo cuasi-Newton y una técnica que usa la ecuación adjunta para hallar las sensibilidades necesarias para la determinación del gradiente. Como aporte al conocimiento, el problema adjunto se resolverá con volúmenes finitos, mientras que el problema directo, necesario para la solución adjunta, por la metodología de elementos finitos de Taylor Galerkin. Adicionalmente, como comprobación de los resultados, se resolverá el problema usando el software de código abierto Telemac-Mascaret y el software comercial Ansys Fluent.
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