Resumen de Numerical model for compressible laminar and turbulent flow
Este trabajo de investigación se enmarca dentro de la mecánica computacional de fluidos. La dinámica de fluidos esta modelada principalmente por un grupo de ecuaciones diferenciales conocidas como Ecuaciones de Navier - Stokes. Las soluciones a estas ecuaciones representan distribuciones en espacio y tiempo de las variables que caracterizan el sistema dinámico en cuestión, como ser presión, velocidad, temperatura, densidad, etc. En la inmensa mayoría de los casos, las soluciones analíticas de estas ecuaciones no pueden encontrarse.
La simulación numérica de las mismas es entonces el arma más poderosa que se tiene para tratar estos problemas, entre los que se encuentran prácticamente todos los problemas industriales o tecnológicos en este campo que puedan imaginarse. De ahí la importancia del desarrollo de estos métodos.
En la presente tesis, se estudia un algoritmo general, que pueda resolver de la misma forma los dos grandes tipos de problemas de flujo: incompresible y compresible.
Uno y otro presentan sus propias características físicas y desde el punto de vista de las ecuaciones que los modelan, matemáticas. En este caso se elige para la discretización espacial el método de los elementos finitos y para la temporal, una discretización siguiendo las características. De esta forma, combinando estas técnicas con un esquema de paso fraccionado, se puede resolver el límite de incompresibilidad y además, tener una beneficiosa viscosidad que estabiliza los termios convectivos de las ecuaciones originales. La combinación de estas técnicas recibe el nombre de algoritmo CBS (Characteristic Based Split).
Una vez el algoritmo para el caso laminar esta probado, pasamos al caso turbulento. El modelo elegido es el k-epsilon y el CBS es extendido para incluir las ecuaciones de la energía y la disipación turbulentas. Los problemas de flujo turbulento a tratar son, por tanto, de flujo compresible e incompresible.
