Resumen

En este trabajo se realiza un análisis de la aplicación y el tiempo de ejecución de un algoritmo numérico desarrolladopara la simulación del flujo isotérmico de un fluido incompresible. En el código, se emplea el algoritmo llamadoDivisión basada en la característica CBS, en la que se utiliza el acoplamiento de la compresibilidad artificial(AC) se utiliza para las ecuaciones de presión y velocidad. La discretización se realizó con el método de los elementos finitos,empleando una malla de elementos bilineales. El programa GNU-Octave se utilizó para implementar y ejecutarlas rutinas. A través del problema clásico de la cavidad de recirculación, se obtienen resultados para varios valores de laValores del número de Reynolds. Estos resultados mostraron una buena concordancia cuando se compararon con los disponibles en la literatura. AEl análisis del tiempo de ejecución de las rutinas también mostró que el ensamblaje de las matrices es el paso que requiere más tiempo para la implementación.del tiempo de aplicación.

INTRODUCCIÓN

La simulación numérica, o modelización computacional, en mecánica de fluidos y transferencia de calor ha tenido un gran crecimiento en los últimos 30 años, principalmente debido a los avances informáticos y de las técnicas de solución. Así, la simulación numérica es una poderosa herramienta para resolver problemas en diversas áreas, incluida la ingeniería. La versatilidad y la relativa sencillez de aplicación de estos métodos se tradujeron en una importante reducción del trabajo de laboratorio y, en consecuencia, de sus costes.

Por ello, esta área está en franca expansión, con aplicación en el desarrollo de productos industriales y en investigaciones científicas básicas y aplicadas. 

Sin embargo, su aplicación a un problema depende, la mayoría de las veces, de la solución de las ecuaciones diferenciales que lo representan. En los problemas bidimensionales y tridimensionales, este procedimiento depende de la solución de ecuaciones diferenciales parciales en las que se suelen utilizar los métodos de elementos finitos, diferencias finitas o volúmenes finitos. La elección entre estas técnicas depende mucho más del conocimiento previo que de la eficacia en la resolución de un problema concreto. Para cada una de estas técnicas, existe también una serie de algoritmos y programas que pueden utilizarse en el análisis numérico. En el caso concreto del método de los elementos finitos, es habitual utilizar tanto el método característico como la solución acoplada mediante el esquema de compresibilidad artificial. Aunque estas técnicas se conocen desde hace tiempo, sólo recientemente se ha incrementado su uso de forma significativa, especialmente tras el trabajo presentado por Massaroti, Nithiarasu y Zienkiewicz [1].

• Materias:Estudio de tiempos Algoritmo de programación Elementos finitos
• Subjects:Time study Programming algorithm Finite elements
• Palabras claves:CBS, compressibilidade artificial, método de elementos finitos, cavidade recirculante, GNU-Octave.
• Keywords: CBS, artificial compressibility, finite element method, lid-driven cavity, GNU-Octave.