Work out optimization in the induced electromagnetic field calculation due to a lightning stroke

Journal of Engineering and Technology for Industrial Applications

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ISSN: 2447-0228
Editor Chefe: JANDECY CABRAL LEITE
Início Publicação: 15/03/2015
Periodicidade: Trimestral
Área de Estudo: Bioquímica, Área de Estudo: Ciência e Tecnologia de Alimentos, Área de Estudo: Engenharia Agrícola, Área de Estudo: Recursos Florestais e Engenharia Florestal, Área de Estudo: Recursos Pesqueiros e Engenharia da Pesca, Área de Estudo: Recursos pesqueiros e engenharia de pesca, Área de Estudo: Biofísica, Área de Estudo: Bioquímica, Área de Estudo: Farmacologia, Área de Estudo: Genética, Área de Estudo: Ciências Exatas, Área de Estudo: Ciência da computação, Área de Estudo: Física, Área de Estudo: Geociências, Área de Estudo: Matemática, Área de Estudo: Oceanografia, Área de Estudo: Probabilidade e estatística, Área de Estudo: Química, Área de Estudo: Administração, Área de Estudo: Arquitetura e urbanismo, Área de Estudo: Ciência da informação, Área de Estudo: Comunicação, Área de Estudo: Desenho industrial, Área de Estudo: Economia, Área de Estudo: Tecnologia, Área de Estudo: Engenharias, Área de Estudo: Engenharia aeroespacial, Área de Estudo: Engenharia ambiental, Área de Estudo: Engenharia biomédica, Área de Estudo: Engenharia civil, Área de Estudo: Engenharia de materiais e metalúrgica, Área de Estudo: Engenharia de minas, Área de Estudo: Engenharia de produção, Área de Estudo: Engenharia de transportes, Área de Estudo: Engenharia elétrica, Área de Estudo: Engenharia mecânica, Área de Estudo: Engenharia naval e oceânica, Área de Estudo: Engenharia nuclear, Área de Estudo: Engenharia química, Área de Estudo: Engenharia sanitária, Área de Estudo: Multidisciplinar, Área de Estudo: Multidisciplinar

Work out optimization in the induced electromagnetic field calculation due to a lightning stroke

Ano: 2017 | Volume: 3 | Número: 12
Autores: J. A. Gutiérrez-Robles, V. H. Ortiz-Muro, O. Aguilar-Peña, M. Á. Villalobos-Castro, S. A. Vargas-Sánchez
Autor Correspondente: J. A. Gutiérrez-Robles | [email protected]

Palavras-chave: electromagnetic field, lightning discharge, optimization

Resumos Cadastrados

Resumo Inglês:

In  the  electromagnetic  field  work  out,  due  to  indirect  lightning  discharge,  the  consumption  of computational resources is essentially in the numerical integration of the Maxwell equations. These equations  are  solved  in  each  discretized  point  for  each  time  step  because  the  work out of  the  field involves the inverse of the distance that’s powered by 2, 3, 4 and 5; additionally its depends on the wave  incident  angle,  which  varies  point  by  point,  so  it  is  impossible  to  interpolate,  in  a  traditional way,  intermediate  data  to  optimize  the  calculus.  It  is  proposed  here  the  implementation  of  a parabolic  space  interpolation  to  reduce the  computational  needed  resources;  the  compromise  is  the electromagnetic  field  calculation  in the  minimum time  limiting the  error to 0.2%. It is  looking  for the  optimum  points,  methodologically,  to  implement  this  interpolation  by  checking  the  results against the obtained ones without the omission of any point, so it is considered that this strategy is a good option in the electromagnetic field optimum calculation.



Resumo Espanhol:

En  el  cálculo  del  campo  electromagnético  debido  a  una  descarga  atmosférica,  el  consumo  de recursos de cómputo es esencialmente en la integración numérica de las ecuaciones de maxwell, las cuales se integran en cada punto de discretización para cada paso de tiempo debido a que el cálculo del campo involucra el inverso de la distancia cuya potencia es 2, 3, 4, y 5; adicionalmente depende del  ángulo  de  incidencia  de  la  onda,  el  cual  varía  punto  a  punto,  por  lo  que  no  hay  forma  de interpolar  de  manera  tradicional  datos  intermedios  para  optimizar  dicho  calculo.  En  este  trabajo  se propone  una  interpolación  espacial  parabólica  que  reduce  los  tiempo  de  computo  sin  introducir errores  mayores  a  un  0.2%.  Se  hace  la  búsqueda  metodológica  de  los  puntos  óptimos  para  la implementación  y  se  checan  los  resultados  comparándolos  con  los  que  se  obtienen  del  cálculo  sin omitir  ningún  punto,  por  lo anterior  se  considera  que  esta  estrategia  es  adecuada  para  el  cálculo optimo del campo electromagnético.