Modelización numérica de la interacción fluido-solido rígido: desarrollo de algoritmos, generación de mallas y adaptabilidad

• Autores: Josep Sarrate Ramos
• Directores de la Tesis: Antonio Huerta Cerezuela (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) ( España ) en 1996
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Juan José Egozcue Rubí (presid.), Manuel Casteleiro Maldonado (secret.), Eugenio Oñate Ibáñez de Navarra (voc.), Jean Donea (voc.), Sergio Rodolfo Idelson Barg (voc.)
• Materias:
  • Matemáticas
    • Análisis numérico
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• Resumen

  • EL TRABAJO DESARROLLADO EN LA PRESENTE TESIS SE CENTRA EN DOS TEMAS: 1,- EL DESARROLLO DE UN GENERADOR AUTOMATICO DE MALLAS CUADRANGULARES Y NO ESTRUCTURADAS Y 2.- EL DESARROLLO DE UNA FORMULACION PARA EL ANALISIS DE LA INTERACCION FLUIDO- SOLIDO RIGIDO.RESPECTO AL PRIMER TEMA, EL GENERADOR DESARROLLADO SE CARACTERIZA POR DESCOMPONERSE, TANTO A NIVEL CONCEPTUAL COMO A NIVEL DE IMPLEMENTACION, EN TRES PROCESOS TOTALMENTE INDEPENDIENTES: A.- LA PARTICION REITERADA DEL DOMINIO MEDIANTE LINEAS DE CORTE; B.- LA COLOCACION DE LOS NODOS SOBRE ESTAS DE ACUERDO A UNOS VALORES PRESCRITOS DE LA DENSIDAD NODAL, Y C.- LA MEJORA DE LA CALIDAD FINAL DE LA MALLA. A PARTIR DE LAS MALLAS GENERADAS SE PUEDE AFIRMAR QUE EL ALGORITMO DE GENERACION ES DE PROPOSITO GENERAL Y PERMITE OBTENER DISCRETIZACIONES APTAS PARA SU UTILIZACION MEDIANTE EL METODO DE LOS ELEMENTOS FINITOS.

    RESPECTO AL SEGUNDO TEMA Y CON EL FIN DE TRATAR ADECUADAMENTE LOS GRANDES DESPLAZAMIENTOS DEL CONTORNO, EL FLUIDO SE HA DESCRITO MEDIANTE LAS ECUACIONES DE NAVIER-STOKES EXPRESADAS EN UNA DESCRIPCION ARBITRARIAMENTE LAGREANGLIA-EULERIANA (ALE) DEL CONTINUO.

    LA FORMULACION OBTENIDA SE CARACTERIZA POR DESACOPLAR EL MOVIMIENTO DEL SOLIDO SEGUN LOS EJES DE COORDENADAS DEL MOVIMIENTO DE ROTACION RESPECTO A SU CENTRO DE GRAVEDAD.

    ASI MISMO, SE HA DESARROLLADO UN ALGORITMO PARA TRATAR ADECUADAMENTE LOS SISTEMAS DE ECUACIONES NO LINEALES QUE APARECEN EN LA MISMA. SE DEBE RESALTAR QUE EL ALGORITMO RESULTANTE HA MANTENIDO LA MISMA ESTRUCTURA Y LAS MISMAS PROPIEDADES NUMERICAS (APROXIMACION DE SEGUNDO ORDEN EN EL TIEMPO) QUE EL ESQUEMA DE PASOS FRACIONADOS EMPLEADO PARA RESOLVER LAS ECUACIONES DE NAVIER-STOKES INCOMPRESIBLES EN EL CASO TRANSITORIO. POR ULTIMO, ES IMPORTANTE REMARCAR QUE POR PRIMERA VEZ SE OBTIENEN RESULTADOS EN LOS QUE UN SOLIDO PRESENTA UN MOVIMIENTO DE ROTACION INDUCIDO POR UN FLUIDO.