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Dra. Estela Mayoral Villa

Dra. Estela Mayoral

Bio:

E. Mayoral is Doctor (2005) in Sciences, MSc (2001) in Physical Chemistry and graduated in Chemistry (1998) at Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). She did a post doctorate in McGill University and she has worked in the areas of dynamic systems, renormalization group, colloidal stabilization, poly electrolytes and soft matter, complex fluids, dispersion of radioactive waste and design of materials for nuclear applications. Her expertise area is in multiscale numerical simulation using Dissipative Particle Dynamics, Smoothed Particle Hydrodynamics, Molecular Dynamics and ab initio DFT. She works at National Institute of Nuclear Research since 2010.

Resumen:

Modelado numérico multiescala y su aplicación en energías limpias

Los métodos de simulación y modelado numéricos son fundamentales para el análisis, optimización, control, buen funcionamiento y operación de un reactor nuclear, permitiéndonos estudiar y resolver problemas relacionados con la termohidráulica, la neutrónica y la dinámica de fluidos los cuales se encuentran involucrados de manera acoplada en estos sistemas nucleares. Actualmente el uso de modelado numérico ha cobrado especial importancia para la evaluación de la seguridad de Centrales Nucleares en el análisis de estados transitorios en condiciones de accidente base de diseño y de accidente severo. En este seminario, se presentan los fundamentos del modelado numérico multiescala empleando cómputo científico de alto rendimiento y técnicas numéricas híbridas libres de malla como Hidrodinámica de Partículas Suavizadas (SPH), Dinámica de Partículas Disipativas (DPD), Dinámica Molecular (DM) y metodologías de primeros principios ab initio DFT con aplicaciones en energías limpias como lo es la nuclear. Las aplicaciones y resultados obtenidos de estas metodologías en el estudio detallado de transferencia y dispersión de calor en el núcleo de un reactor nuclear tipo BWR son presentados y comparados con otros métodos de simulación convencionales. Por ser fundamental para el análisis de los fenómenos que ocurren en el núcleo del reactor nuclear, las propiedades mecánicas y estructurales de los materiales involucrados en éste, fueron estudiadas en detalle, empleando métodos basados en teoría de funcionales de la densidad y cálculos electrónicos con pseudopotenciales por tratarse de sistemas muy grandes. Los resultados muestran que el desarrollo y aplicación de métodos numéricos matemáticamente consistentes para modelar de manera más precisa y eficiente los procesos fundamentales que se originan en los sistemas de remoción de calor, difusión anisotrópica y fluidos turbulentos permiten obtener resultados físicamente correctos.

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