Desarrollo de una herramienta numérica basada en técnicas de volúmenes finitos para el estudio de flujos en un amplio rango de números de Mach
Abstract
El presente trabajo describe la herramienta numérica para el estudio de problemas fluido-mecánicos bidimensionales, basada en técnicas de discretización mediante volúmenes finitos. Esta herramienta plantea las ecuaciones de Navier-Stokes, sin simplificaciones en sus términos, buscando la máxima generalidad de la misma. permitiendo la posibilidad de abarcar un amplio abanico de problemas de muy diversa naturaleza. Se presentan las técnicas y criterios empleados para el desarrollo de la herramienta, así como su validación con diferentes problemas fluido-mecánicos, relacionados con distintas características de flujo, mostrando la versatilidad del mismo.
Full text
DESARROLLO DE UNA HERRAMIENTA NUMERICA BASADA EN TECNICAS DE VOLUMENES FINITOS PARA EL ESTUDIO DE FLUJOS EN UN AMPLIO RANGO DE NUMEROS DE MACH. AUTORES: Gil Baez. P.; Chacartegui Ramírez,R.; Carvajal Trujillo. E.; Santana Hidalgo, A.; Muñoz Blanco, A.; Grupo de Motores Térmicos. Opto. Ingeniería Energética y Mecánica de fluidos Escuela Superior de Ingenieros (Universidad de Sevilla) Avda Camino de los descubrimientos. sin 41092 SEVILLA TLF: 95 448 72 42 / FAX: 95 448 72 43 / e-mail: [email protected] RESUMEN El presente trabajo describe la herramienta numérica para el estudio de probl.!mas fluido-mecánicos bidimensionales. basada en técnicas de discretización mediante volúmene� finitos. Esta herramienta plantea las ecuaciones de Navier-Stok.:s. sin simplificaciones en sus términos. buscando la máxima generalidad de la misma. ¡>1:rmitiendo la posibilidad de abarcar un amplio abanico de problemas de muy diversa naturaleza. Se presenran las técnicas y criterios empleados para el desarrollo de la herramienta. así como su validación con diferentes problemas fluido-mecánicos. relacionados con distintas carncterísticas de flujo. mostrando la versatilidad del mismo. Palabras clave: CFD. Volúmenes finitos. método PISO. método SIMPLE l. INTRODUCCION Siguiendo una línea de trabajo dedicada al estudio de fenómenos íluidomecánicos en el campo de las máquinas y motores térmicos. tales como son estudios de cascadas de álabes o flujos en conductos de admisión y escape en MCIA, se presenta el desarrollo de una aplicación para el estudio de las ecuaciones de Navier-Stokes en dominios bidimensionales y su validación con ejemplos clásicos en la bibliografía. Se ha realizado una herramienta lo más genérica posible con objeto de su aplicación a estudio de flujos compresibles, viscosos o no, subsónicos. transónicos o supersónicos. 2. MODELIZACIÓN DEL PROBLEMA Las ecuaciones que modelan el problema son las ecuaciones de Navier-Stokes: 8 f f rr � pds+ pvnds=O ('/ (l ' 1341 ( 1)