Resumen

Este trabajo presenta un método tridimensional bidireccional acoplado para simular sólidos en movimiento en flujos viscosos de superficie libre. Los flujos de fluidos se resuelven mediante hidrodinámica de partículas suavizada (SPH) débilmente compresible y el desplazamiento y la rotación de los sólidos se calculan mediante el método de elementos discretos multiesfera (DEM) que permite utilizar las teorías de la mecánica de contacto en sólidos de forma arbitraria. Las fases fluida y sólida se acoplan mediante la tercera ley del movimiento de Newton. El método propuesto no requiere una malla computacional ni se basa en modelos empíricos para acoplar las fases fluida y sólida. Para verificar el modelo numérico, se simulan los procesos de flotación y hundimiento de un bloque rectangular en un tanque de agua, y los resultados numéricos se comparan con los resultados experimentales recogidos en la literatura publicada. Los resultados indican que el método presentado en este artículo es preciso y capaz de modelizar las interacciones fluido-sólido con una superficie libre.

• Materias:Álgebra Análisis Matemático Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:Algebra Mathematical Analysis Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:Método; interacciones fluido-sólido; superficie libre; modelo numérico; SPH; DEM
• Keywords:Method; fluid-solid interactions; free-surface; numerical model; SPH; DEM