Comparación de métodos numéricos para flujos turbulentos

Abstract

En enginyeria la majoria de fluxos d’interès es troben en regim turbulent, situació computacionalment complicada de resoldre. És important l’elecció d’una adequada discretització de les equacions de Navier-Stokes, tal que es pugui obtenir la informació desitjada al menor cost computacional possible. En aquest treball s’estudia el rendiment d’un mètode de Simulació de Grans Remolins (LES, per les seves sigles en anglès Large Eddy Simulation) per a la resolució de fluxos en regim turbulent. Primer es procedeix a la simulació del cas de prova de la Cavitat de Tapa Lliscant on es realitza un anàlisis de convergència en malla. Posteriorment es simula el cas de prova de Flux en Canal Turbulent en el qual el flux a resoldre és estadísticament estacionari. Per a aquest cas s’estudia els efectes de la discretització espacial en les denominades direccions homogènies i es proposa un criteri de convergència cap al estat estadísticament estacionari quan el mecanisme que força el fluid a traves del canal és un gradient de pressió constant. Amb tal de verificar el mètode empleat, tots els resultats obtinguts es comparen amb resultats exposats en diferents articles tècnics.