The least-squares spectral element method solution of the gas-liquid multi-fluid model coupled with the population balance equation

La solución del método de elementos espectrales con mínimos cuadrados del modelo multifluido gas-líquido acoplado con la ecuación de balance de población

Esta investigación se concentra en el modelado de flujo de burbujas disperso, fenómeno muy recurrente en las industrias químicas, de gas, petróleo y nuclear. La dinámica de fluidos computacional (CFD) que brinda información detallada de flujo gas-líquido posee varias ventajas sobre el modelado tradicional, lo que ha llevado un uso en gran aumento de la CFD en las últimas décadas.

Se descubrió que, para describir el comportamiento complejo y heterogéneo del flujo gas-líquido causado por las diferencias de tamaño de las burbujas, el conjunto de ecuaciones de modelado a resolver debe consistir de modelos multifluido para el flujo, así como de una ecuación de balance de población que describa las distribuciones de tamaño de burbuja.

Este modelado complejo implica una carga computacional muy costosa y, por tanto, requiere un método avanzado, exacto y eficiente que permita una solución numérica apropiada. El método de elementos espectrales con mínimos cuadrados, caracterizado por poseer muchas propiedades numéricas extraordinarias, es una alternativa muy atractiva para abordar el modelado en cuestión.