Resumen

La formulación vorticidad-velocidad de las ecuaciones de Navier-Stokes permite desacoplar los problemas puramente cinemáticos del término de presión, ya que ésta se elimina aplicando el operador de rizo. El método Vortex-In-Cell (VIC), que se basa en la formulación vorticidad-velocidad, ofrece algoritmos de malla de partículas para simular numéricamente flujos que pasan por un cuerpo sólido. El método de penalización se utiliza para hacer cumplir las condiciones de contorno en la superficie de un cuerpo con un desacoplamiento entre los límites del cuerpo y las mallas computacionales. Su principal ventaja es una implementación altamente eficiente para límites sólidos de complejidad arbitraria en mallas cartesianas. Presentamos un algoritmo eficiente para implementar numéricamente la formulación vorticidad-velocidad-presión incluyendo un término de penalización para simular los campos de presión alrededor de un cuerpo sólido. En los métodos basados en la vorticidad, el campo de presión puede calcularse independientemente del procedimiento de solución para la vorticidad. Esto simplifica claramente la aplicación y reduce el coste computacional. La obtención del campo de presión en cualquier momento fijo representa el objetivo más difícil de este estudio. Validamos la implementación mediante simulaciones numéricas de un flujo viscoso incompresible alrededor de un cilindro circular arrancado impulsivamente en un amplio rango de números de Reynolds: Re =40, 550, 3000 y 9500.

• Materias:Modelado Sensores inalámbricos Parámetros de control Metamodelos Multimedia metamodelo Sistema de control
• Subjects:Modeling Wireless sensors Control parameters Metamodels Multimedia metamodel Control system
• Palabras claves:vorticidad, campo de presión, cuerpo sólido, formulación de la velocidad, flujo viscoso incompresible, aplicación, mallas cartesianas, Re =, números de Reynolds, ecuaciones de Stokes.
• Keywords:vorticity, pressure field, solid body, velocity formulation, incompressible viscous flow, implementation, Cartesian grids, Re =, Reynolds numbers, Stokes equations