Modelación de flujo incompresible bidimensional externo mediante el método de vórtices discretos. Aplicación a la determinación de los coeficientes aerodinámicos de tableros de puente
- Autores: Gonzalo Gómez Mataix
- Directores de la Tesis: Juan Bautista Marco Segura (dir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2006
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Eugenio Oñate Ibáñez de Navarra (presid.), V. Espert Alemany (secret.), Miguel Angel Astiz Suárez (voc.), Salvador Monleón Cremades (voc.), Iñigo J. Losada (voc.)
- Materias:
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- Resumen
Se ha desarrollado en el presente trabajo un modelo de vórtices discretos capaz de cuantificar el empuje y la sustentación de una sección de tablero de puente. En dicho modelo se ha adoptado una discretización de los vórtices de tipo gaussiano. Como mecanismo de generación de vorticidad en el contorno se ha impuesto velocidad de penetración nula mediante le método de paneles.
La difusión de la vorticidad se ha materializado mediante un mecanismo combinado, aplicando el método RVM de Chorin (random-walk) en aquellas zonas de menor densidad de vórtices, y el método de la velocidad de difusión de Ogami-Akamitsu en las zonas donde este método no arroja resultados nulos (mayor presencia de vórtices). El esquema de integración temporal ha sido el de Euler. Las fuerzas de empuje y sustentación han sido obtenidas mediante la aplicación de la forma integral en vorticidad de la ecuación de conservación de la cantidad de movimiento (ecuación de impulso de la vorticidad).
Para minimizar el tiempo de cálculo se ha optado por implementar una versión modificada del método de correcciones locales. El método combina la interacción directa entre vórtices cercanos con la interpolación desde valores nodales de una malla. Esta malla se ha configurado como una malla triangular no estructurada. Los valores nodales no son obtenidos mediante la resolución de la ecuación de Poisson, como es usual en métodos similares (como el VIC), sino que son valores exactos obtenidos mediante la interacción con la totalidad de los vórtices del dominio. Para detectar los vórtices cercanos se ha utilizado el método de lista enlazada de Hockney, superponiendo una segunda malla, regular y de celdas cuadradas, sobre la primera.
Los resultados de la aplicación del modelo a casos de flujos alrededor de cilindros de geometría sencilla (cilindros circulares, cuadrados con distintos ángulos de ataque y rectangulares con diferentes relaciones de asp
