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The postprocessed mixed finite element method for the navier-stokes equations

Ayuso de Dios, Blanca
Fonte: Universidade Autônoma de Madrid Publicador: Universidade Autônoma de Madrid
ENG
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86.06%
Tesis doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Matemáticas, Fecha de lectura 09-10-2003

Minimal models for finite particles in fluctuating hydrodynamics

Balboa Usabiaga, Florencio
Fonte: Universidade Autônoma de Madrid Publicador: Universidade Autônoma de Madrid
Tipo: Tese de Doutorado
ENG
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Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada. Fecha de lectura: 25-02-2014; This thesis is devoted to the development of efficient numerical solvers for fluctuating hydrodynamics, in particular, for flows with immersed particles. In the first part of the thesis we develop numerical solvers able to work in a broad number of flow regimes with a high computational performance. To derive thermodynamically consistent set of equations in the continuum and discrete settings we have made use of the augmented Langevin formalism. This formalism predicts the form of the stochastic and thermal drift terms which should be included to satisfy the fluctuation dissipation balance. In this work the dynamic of the fluid is described by the fluctuating Navier-Stokes equations which we discretize with a finite volume method in a staggered grid. We found the staggered grid far superior to collocated grids in ensuring numerical stability for the solvers. Several numerical solvers have been developed to simulate both compressible and incompressible flows, in some cases allowing to use very large time steps thanks to the use of semi-implicit discretizations. The fluid solvers have been extended to solve the dynamics of solute particles. We have developed minimal resolution particle models based on the immersed boundary method. The fluid-particle coupling is based on a no-slip constraint which allows to capture the hydrodynamic forces from the Brownian limit to turbulence and even fast oscillating acoustic flows. All the solvers have been implemented in CUDA to run efficiently on graphical processing units (GPUs) and made available under a free software licence. In the second part of the thesis we have applied our solvers to some interesting non-trivial problems. A common characteristic of all the problems considered is the high disparity of time scales involved; only by using efficient solvers and minimal models like the ones we derived in the first part of the thesis it is possible to tackle these problems. We have studied giant concentration fluctuations whose characteristic times spans over more than 6 orders of magnitude...

Aplicación de una formulación de elementos finitos para la resolución del flujo en unidades de proceso de aguas residuales

Rodríguez-Vellando Fernández-Carvajal, Pablo; Puertas Agudo, Jerónimo; Colominas Ezponda, Ignasi; Suárez López, Joaquín; Gil de Bernabé, José
Fonte: Fundación para el Fomento de la Ingeniería del Agua Publicador: Fundación para el Fomento de la Ingeniería del Agua
Tipo: Artigo de Revista Científica
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En el presente trabajo se exponen los resultados de la aplicación de una formulación numérica propuesta por los autores, en la resolución de varios problemas de flujo relacionados con el tratamiento de aguas residuales. La formulación expuesta está basada en el Método de los Elementos Finitos, y resuelve las ecuaciones de Navier-Stokes que gobiernan el flujo viscoso incompresible. El desarrollo de este código permite modelar de manera adecuada el flujo viscoso incompresible y es capaz de evaluar el comportamiento del agua en depósitos y canales de las estaciones de tratamiento de aguas, permitiendo así conseguir un funcionamiento óptimo de éstas, gracias a la modificación de los parámetros hidráulicos y geométricos de estas plantas.

Modelos de aguas poco profundas obtenidos mediante la técnica de desarrollos asintóticos

Taboada Vázquez, Raquel
Fonte: Universidade da Corunha Publicador: Universidade da Corunha
Tipo: Tese de Doutorado
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Resumen: Clásicamente las ecuaciones de aguas poco profundas se obtienen a partir de las ecuaciones de Euler o Navier-Stokes mediante ciertas hipótesis simplificadoras. Dichas hipótesis no siempre están debidamente justificadas, lo que conduce a gran variedad de modelos, sin que resulte claro cuál de ellos es el “mejor”. En esta tesis se obtienen, utilizando el método de desarrollos asintóticos, diferentes modelos de aguas someras con y sin viscosidad de una forma rigurosa y sin realizar las usuales hipótesis a priori. Para aplicar el método de desarrollos asintóticos, identificamos un pequeño parámetro adimensional (relacionado con la profundidad del dominio) y realizamos un cambio de variable a un dominio independiente de ese parámetro. Suponemos que la solución de las ecuaciones de partida admite un desarrollo en serie de potencias del pequeño parámetro, calculamos los primeros términos de dicho desarrollo, construimos una aproximación de la solución a partir de esos términos y deshacemos el cambio de variable, obteniendo un modelo de aguas someras. Los modelos propuestos suponen una mejora respecto a los modelos que se encuentran en la literatura en el sentido de que el modelo sin viscosidad incorpora una dependencia de la profundidad en la velocidad horizontal...

Time-averaged shallow water model: asymptotic derivation and numerical validation

Rodríguez Seijo, José Manuel; Taboada Vázquez, Raquel
Fonte: Universidade da Corunha Publicador: Universidade da Corunha
Tipo: Artigo de Revista Científica
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The objective of this paper is to derive, from the Navier-Stokes equations in a shallow domain,a new bidimensional shallow water model able to filter the high frequency oscillations that are produced, when the Reynolds number is increased, in turbulent ows. With this aim, the non- dimensional Navier-Stokes equations are time-averaged, and then asymptotic analysis techniques have been used as in our previous works. The small non-dimensional parameter considered, "e", is the quotient between the typical depth of the basin and the typical horizontal length of the domain; and it is studied what happens when "e" becomes small. Once the new model has been justified, by the method of asymptotic expansions, we perform some numerical experiments. The results of these experiments con rm that this new model is able to approximate analytical solutions of Navier-Stokes equations with more accuracy than classical shallow water models, when high frequency oscillations appear. To reach a given accuracy, the time step for the new model can be much larger (even four hundred times larger) than the time step required for the classical models.

High-order finite volume methods based on moving least squares for computational fluid dynamics : application to all-speed and incompressible flows on unstructured grids

Ramírez Palacios, Luis
Fonte: Universidade da Corunha Publicador: Universidade da Corunha
Tipo: Tese de Doutorado
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66.33%
[Resumen]La Mecánica de Fluidos Computacional (CFD del inglés Computational Fluid Dynamics) es una disciplina de la mecánica basada principalmente en la resolución de las ecuaciones de Navier-Stokps. Este sistema de ecuaciones define de manera matemática el comportamiento dinámico de un fluido. Aunque este sistema de ecuaciones se propuso en el siglo XIX. aún hoy en día. sólo unos pocos problemas pueden ser resueltos de manera analítica. Por lo tanto, la mayoría de las soluciones de las ecuaciones de Navier-Stokes deben ser obtenidas de manera nlllnérica. La Mecánica de Fluidos Computacional empezó a cobrar importancia a partir de los años 60, impulsada principalmente por la industria aeroespacial y el aumento de la potencia el cálculo de los computadores. Desde entonces ha evolucionado hasta convertirse en una herramienta de vital importancia para industrias donde el conocimiento de la dinámica de los flujos es necesaria para el desarrollo ele nuevos dispositivos y prototipos. Por ejemplo, el diseño de vehículos más eficient es o menos ruidosos en el sector aeronáutico y automovilístico. A día de hoy, la mayoría de los métodos numéricos empleados habitualmente en la industria se hasan generalmente en discretizaciones espaciales de segundo orden. Estos métodos se han considerado como la mejor opción debido a su simplicidad...

Towards the numerical simulation of the filling process of the left ventricle of the heart

Izquierdo Bermúdez, Susana
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: info:eu-repo/semantics/bachelorThesis; info:eu-repo/semantics/masterThesis Formato: application/octet-stream; application/octet-stream; application/pdf
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76.18%
Heart failure is a leading cause of death nowadays. A high proportion of patients with heart failure experience asynchronous myocardial contraction. Cardiac resynchronization therapy is intended to reestablish the synchrony in the motion of the ventricles. However, about 40% of the patients do not respond favorable to this therapy for reasons that are not fully understood. A better knowledge of the ventricular flow under controlled synchrony condition is needed to understand the benefits of cardiac resynchronization therapy. The flow of blood generated by the heart is the result of synchronized electromechanical events and fluid dynamics processes. During diastole, filling period of the cardiac cycle, the fluid dynamics of the left ventricle are governed by a large vortex ring that contributes to an efficient channeling of the blood coming from the mitral valve and prevents blood stagnation, helping to wash out the blood mass coming into the left ventricle. The ultimate outcome expected from this research is to understand the dependence of the time evolution of this vortex on the duration of the left ventricle filling phases, and to determine how this dependence affects the blood flow transport in the left ventricle and global ventricular function. This work is part of an interdisciplinary project involving experts from different fields...

Simulación numérica del acoplamiento térmico entre dos flujos de cortadura separados por una pared corrugada

Sánchez López, Carlos
Fonte: Universidade Carlos III de Madrid Publicador: Universidade Carlos III de Madrid
Tipo: info:eu-repo/semantics/bachelorThesis; info:eu-repo/semantics/masterThesis Formato: application/pdf
SPA
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85.87%
Un flujo incompresible tridimensional cortante, inducido por dos fluidos nonewtonianos separados por una pared conductora de calor con corrugaciones oblicuas periódicas, se puede investigar tanto teóricamente como numéricamente mediante la resolución de las ecuaciones de Navier-Stokes con la condición de no deslizamiento en la pared. El flujo de campo resultante se utiliza para investigar el acoplamiento térmico entre las dos corrientes mediante la resolución de la ecuación de la energía, obteniendo así el salto térmico aparente producido por el flujo de calor entre los dos fluidos en la pared. La relevancia del número de Reynolds de ambas corrientes se basa en la velocidad cortante, la longitud de onda de las corrugaciones y la viscosidad del fluido lejos de la pared. Esta última, es asumida lo suficientemente pequeña para que el flujo permanezca laminar y estacionario. Mediante un análisis detallado se puede mostrar que el efecto macroscópico de la pared equivale a una superficie plana con deslizamiento parcial, es decir, diferentes coeficientes de deslizamiento en dirección longitudinal y transversal a las corrugaciones, con una resistencia térmica aparente. Esta resistencia térmica aparente representa la resistencia intrínseca...

Solution of the Navier - Stokes equation using the method of characteristic curves

Villegas Jim??nez, Jos?? David
Fonte: Universidad EAFIT; Maestr??a en Ingenier??a; Escuela de Ingenier??a Publicador: Universidad EAFIT; Maestr??a en Ingenier??a; Escuela de Ingenier??a
Tipo: masterThesis; Tesis de Maestr??a; acceptedVersion
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96.47%
This project deals about the solution of the Navier Stokes Equations by the Method of Characteristics -- This method is used to eliminate the convective part of equations of the convection-diffusion type, conducting the material derivative in a Lagrangian manner along the characteristic curves of each node in a fixed grid -- Following this approach, the method is able to solve the incompressible Navier Stokes Equations with the advantage of using large timesteps -- In the present case, the solution of the well known Lid Driven Cavity Flow problem is obtained for several Reynolds numbers, showing good agreement when compared to solutions obtained by other methods

Condiciones De Contorno De Flujos Totalmente Desarrollados Para El Método De Lattice Boltzmann

Dottori, Javier Alejandro; Boroni, Gustavo Adolfo; Lazo, Marcos Gonzalo; Garcia Bauza, Cristian Dario; Clausse, Alejandro
Fonte: Asociación Argentina de Mecánica Computacional Publicador: Asociación Argentina de Mecánica Computacional
Tipo: info:eu-repo/semantics/article; info:ar-repo/semantics/artículo; info:eu-repo/semantics/publishedVersion Formato: application/pdf
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75.99%
El método de Lattice Boltzmann (LBM) es un esquema numérico, que opera en un espacio de variables discretas vectoriales internas con más grados de libertad que las estrictamente necesarias para representar un flujo a nivel macroscópico. Para contraer la solución a las variables observables se utiliza una función de cierre, llamada ecuación de equilibrio, que asegura una aproximación a segundo grado de las ecuaciones de transporte correspondientes. En particular, el modelo de Bhatnagar-GrossKrook (BGK) permite simular las ecuaciones de Navier-Stokes. Sin embargo, las condiciones de contorno requieren especial cuidado para conservar el orden de convergencia y disminuir el error del método. En este trabajo se presenta un estudio del tratamiento de las condiciones de contorno de LBM a la salida de un flujo totalmente desarrollado. Se analizan los métodos más utilizados y se propone una solución basada en la maximización de la entropía. Luego de realizar tres estudios numéricos sobre canales rectos con y sin fuerza transversal, se concluyó que la solución propuesta permite obtener mejores resultados sobre las variables macroscópicas observadas en problemas de flujos desarrollados. De esta manera, se pueden realizar experimentos con canales de menor longitud...

El decaimiento libre de flujos turbulentos rotantes; The decay of rotating turbulent flows

Teitelbaum, Tomás
Fonte: Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires Publicador: Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Tipo: info:eu-repo/semantics/doctoralThesis; tesis doctoral; info:eu-repo/semantics/publishedVersion Formato: application/pdf
Publicado em //2012 SPA
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66.18%
En esta tesis se presenta un estudio detallado del decaimiento libre de flujos turbulentos rotantes tridimensionales (3D), y de flujos rotantes y estratificados en la aproximación cuasi-geostrófica de superficie, sometidos a distintas condiciones iniciales. En el caso de la turbulencia rotante 3D se usa la conocida cuasi- bidimensionalización para predecir los distintos decaimientos, proponiendo un método original que consiste en estudiar la energía presente en modos bidimensionales (2D) y 3D de manera independiente. Con el mismo fin, se introduce el uso de dos nuevas magnitudes conservadas anisótropas, relacionadas con el momento lineal y angular en la dirección paralela al eje de rotación. Los resultados indican que las leyes del decaimiento de la energía no son universales, dependiendo de la forma en que los flujos son excitados inicialmente. Las leyes de potencia observadas para el decaimiento son afectadas por las correlaciones en las escalas grandes, por la cantidad neta de helicidad presente inicialmente, por el grado inicial de anisotropía, y por la formación de estructuras coherentes. Para todos los casos estudiados se logra predecir las leyes de potencia observadas en las simulaciones mediante modelos fenomenológicos...

El decaimiento libre de flujos turbulentos rotantes; The decay of rotating turbulent flows

Teitelbaum, Tomás
Fonte: Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires Publicador: Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Tipo: Tesis Doctoral Formato: text; pdf
Publicado em //2012 ESPAñOL
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75.99%
En esta tesis se presenta un estudio detallado del decaimiento libre de flujos turbulentos rotantes tridimensionales (3D), y de flujos rotantes y estratificados en la aproximación cuasi-geostrófica de superficie, sometidos a distintas condiciones iniciales. En el caso de la turbulencia rotante 3D se usa la conocida cuasi- bidimensionalización para predecir los distintos decaimientos, proponiendo un método original que consiste en estudiar la energía presente en modos bidimensionales (2D) y 3D de manera independiente. Con el mismo fin, se introduce el uso de dos nuevas magnitudes conservadas anisótropas, relacionadas con el momento lineal y angular en la dirección paralela al eje de rotación. Los resultados indican que las leyes del decaimiento de la energía no son universales, dependiendo de la forma en que los flujos son excitados inicialmente. Las leyes de potencia observadas para el decaimiento son afectadas por las correlaciones en las escalas grandes, por la cantidad neta de helicidad presente inicialmente, por el grado inicial de anisotropía, y por la formación de estructuras coherentes. Para todos los casos estudiados se logra predecir las leyes de potencia observadas en las simulaciones mediante modelos fenomenológicos...

Problemas de Interacción entre un Fluido Newtoniano Incomprensible y una Estructura

Schwindt, Erica Leticia
Fonte: Universidad de Chile; CyberDocs Publicador: Universidad de Chile; CyberDocs
Tipo: Tesis
ES
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Aplicaciones de series de fourier a la resolución de problemas de capa límite con transferencia de calor y masa

Rosales Vera, Marco Antonio
Fonte: Universidad de Chile Publicador: Universidad de Chile
Tipo: Tesis
ES
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Doctor en Ciencias de la Ingeniería, Mención Fluidodinámica; Esta tesis comprende el estudio matemático de las ecuaciones de Capa Límite mediante series de Fourier. Las ecuaciones de Capa Límite son una simplificación de las ecuaciones de Navier-Stokes, el carácter elíptico de las ecuaciones de Navier-Stokes es eliminado mediante una aproximación en términos del número de Reynolds, de esta forma las ecuaciones toman un carácter parabólico lo que permite resolverlas avanzando con la integración en la dirección del flujo sin necesidad de retroceder en la integración numérica, esto lleva consigo la simplificación del algoritmo de resolución y ahorro de tiempo de cálculo. Las ecuaciones de Capa Límite fueron introducidas por primera vez por L. Prandtl en 1904 y desde entonces son ocupadas extensamente por investigadores e ingenieros, debido principalmente a su simplicidad y buenos resultados que entregan, además, por su forma simplificada respecto de las ecuaciones de Navier-Stokes, las ecuaciones de Capa Límite permiten obtener una visión conceptual clara de los fenómenos que son descritos mediante éstas ecuaciones. En muchos flujos de interés en ingeniería como por ejemplo: chorros, plumas, flujos en canales a superficie libre...

Transporte de una sustancia escalar pasiva mediante anillos de vorticidad

Rodríguez Chiti, Gabriel Antonio
Fonte: Universidad de Chile; Programa Cybertesis Publicador: Universidad de Chile; Programa Cybertesis
Tipo: Tesis
ES
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85.87%
Los anillos de vorticidad son estructuras compactas que se deben a la rotación de fluido en torno a un eje circular y que se desplazan sobre su eje axial con una velocidad inducida por el propio giro del fluido. El estudio de anillos de vorticidad ha sido ampliamente documentado debido a sus potenciales aplicaciones en diversas áreas de la ingeniería, tales como, generación de sonido o procesos de transporte y mezcla. La forma más utilizada experimentalmente de generar un anillo de vorticidad es mediante el desplazamiento de una columna de fluido a través de un orificio en una placa plana. El principal parámetro que caracteriza un anillo de vorticidad es el número de Reynolds, definido como Re = Ua D0/, donde Ua es la velocidad de advección del anillo, D0 es el diámetro del orificio de salida y  es la viscosidad cinemática del fluido. Esquemáticamente y para efectos de resultados, los anillos de vorticidad pueden ser representados por un elipsoide oblato al cual se le llama burbuja y por un núcleo que toma la forma de un toro de revolución donde se concentra la vorticidad del fenómeno. El presente trabajo cuenta con el apoyo del proyecto FONDECYT 1085020 que estudia el comportamiento de escalares pasivos en campos de velocidad generados por diversas estructuras. En este trabajo se estudiaron los mecanismos de transporte y difusión de una sustancia escalar pasiva producto del campo de velocidad generado por anillos de vorticidad. Utilizando el software CFD Fluent v6.3 se resolvieron numéricamente las ecuaciones de Navier-Stokes en tres dimensiones mediante simulación numérica directa (DNS) y la ecuación de transporte de la sustancia escalar. Los resultados de la generación de anillos 3D fueron validados con información experimental proporcionada por el laboratorio LEAF-NL y con resultados teóricos conocidos. La validación experimental determinó que los anillos generados numéricamente difieren en menos de un 10% de los anillos estudiados experimentalmente. Se verificó que...

Resolución numérica de las ecuaciones de Navier-Stokes; Numerical solution of the Navier-Stokes equations

Cavada López-Tapia, Adriana
Fonte: Universidade de Cantabria Publicador: Universidade de Cantabria
Tipo: Trabalho de Conclusão de Curso
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146.47%
RESUMEN: El objetivo fundamental de este proyecto consiste en resolver numéricamente las ecuaciones de Navier-Stokes en su forma incompresible mediante la creación de un código programado con MatLab que permita resolver y estudiar la fenomenología de la mecánica de fluidos. La idea principal es profundizar en la física que hay detrás del proceso de la implementación computacional de un problema, por lo que el código resolverá casos con geometrías sencillas, y la eficiencia del mismo no será una prioridad. Se ha propuesto una discretización espacial mediante el método de volúmenes finitos y se ha utilizado el método de pasos fraccionados para resolver el acoplamiento de la velocidad y la presión. Con el fin de validar el programa se ha utilizado un caso test denominado \driven cavity\ en dos dimensiones, caso muy común en la dinámica de fluidos computacional para validar nuevos códigos que resuelven el movimiento de fluidos. Se han estudiado tres números de Reynolds en régimen laminar, 100, 1000 y 2000. Los resultados obtenidos con el código nuevo son similares a los obtenidos con el software comercial ANSYS Fluent.; ABSTRACT: The main objective of this project is to numerically solve the incompressible Navier-Stokes equations by creating a code programmed with MatLab that allows solving and studying the phenomenology of fluids dynamics. The principal idea is to delve into the physics behind the process of implementing computationally a problem...

Fórmulas para el coeficiente de arrastre y la ecuación Navier-Stokes fraccional

Mercado,José Roberto; Guido,Pedro; Sánchez-Sesma,Jorge; Íñiguez,Mauro
Fonte: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Coordinación de Comunicación, Participación e Información Publicador: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Coordinación de Comunicación, Participación e Información
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/04/2014 ES
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86.16%
Se quiere encontrar la relación entre la ecuación de Navier-Stokes fraccional y las fórmulas para el coeficiente de arrastre, como las de Kármán-Schoenherr, Prandtl-Kármán, y Nikuradse. Los cambios de escala producen una renormalización para las ecuaciones de la capa límite, que contiene la hipótesis esencial de la delgadez de dicha capa, y da lugar a una descripción multifractal. Se obtiene una generalización del resultado experimental de Blasius para el factor de fricción. Si se reajustan las relaciones del número de rasgos del multifractal, se infieren las fórmulas, objeto de este estudio, y se las representa como un bi-multifractal, lo que permite un camino analítico para el número de Reynolds crítico y señala a la de Kármán-Schoenherr como la fórmula apropiada para el límite a la derecha de la subcapa viscosa. Los reajustes se traducen en matizar las aproximaciones de la relación entre los números de Euler y Reynolds, o bien en los decaimientos relativos del coeficiente de arrastre. Se aplican los resultados a la descripción de la capa límite turbulenta y a las interacciones entre corrientes y fondos (en ríos, desiertos y huracanes).

Modelación numérica hidrodinámico-hidrológica en zonas de inundación con presencia de infraestructura

Herrera-Díaz,Israel E.; Rodríguez-Cuevas,Clemente; Couder-Castañeda,Carlos; Gasca-Tirado,José R.
Fonte: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Coordinación de Comunicación, Participación e Información Publicador: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Coordinación de Comunicación, Participación e Información
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/02/2015 ES
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75.87%
Se presenta la modelación numérica computacional de la hidrodinámica superficial e hidrológica de la zona de estudio donde se pretende construir infraestructura para la exploración de hidrocarburos en las márgenes del río Grijalva, México; para ello se muestra el análisis de la información meteorológica, determinando los valores de intensidad de precipitación, temperaturas, evaporación y una estimación de los gastos, correspondiente al año 2014; las zonas de inundación se estimaron con el uso de programas desarrollados en Fortran y Matlab, que resuelven las ecuaciones de Navier-Stokes-Reynolds para flujos a superficie libre y la intensidad de precipitación con la distribución de Gumbel, con parámetros estimados mediante el método de Momentos Ponderados con Probabilidad (MPP), con los cuales, mediante una malla numérica de la topografía, en conjunto con los valores meteorológicos, como condiciones iniciales y forzantes, se determina la magnitud de la inundación del área de estudio, así como la obtención de gastos, velocidades y el funcionamiento hidráulico de las obras de mitigación propuestas para preservar el balance hidrológico del sistema.

Sobre el uso de las ecuaciones de Navier-Stokes con el promedio de Reynolds en el campo de la ingeniería de costas

Pedrozo-Acuña,Adrián; Torres-Freyermuth,Alec
Fonte: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Coordinación de Comunicación, Participación e Información Publicador: Instituto Mexicano de Tecnología del Agua, Coordinación de Comunicación, Participación e Información
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2011 ES
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126.34%
En este trabajo se presenta una discusión sobre la utilidad de modelos de propagación de oleaje no lineal en aguas costeras, con particular énfasis en el empleo de modelos de alta resolución (espacial y temporal), basados en las ecuaciones promediadas de Navier-Stokes (RANS). Este tipo de modelos brindan una oportunidad única para realizar estudios detallados de los procesos involucrados en la transformación del oleaje antes y durante la rotura. Para demostrarlo, se presentan ejemplos donde se hace evidente el alto nivel de detalle que se puede alcanzar en la descripción del flujo mediante el uso de este tipo de modelos. Se destaca el rol diagnóstico que poseen, dada su capacidad para el desglose de cada una de las variables involucradas en la rotura del oleaje (por ejemplo, velocidades, turbulencia, gradientes de presión). Para resaltar su amplio rango de aplicación se presentan resultados para dos playas con características y procesos hidrodinámicos asociados distintos. Los resultados numéricos mostrados confirman que estos modelos son una excelente herramienta para el estudio de procesos relacionados con la rotura del oleaje y su evolución en la zona de lavado. Es evidente que la combinación de este tipo de herramientas con mediciones de campo y/o laboratorio tendrá un rol primordial en el desarrollo de la ingeniería de costas en los años venideros.

Solución numérica de las ecuaciones del flujo turbulento basada en trayectorias características, mediante el método del elemento finito: Parte 1: Dominios multi bloques en conexión estructurada

Sandone,Eugenio
Fonte: Universidad Central de Venezuela Publicador: Universidad Central de Venezuela
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/06/2013 ES
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76.04%
En este artículo son presentados los resultados obtenidos de la aplicación de un código computacional que permite resolver las ecuaciones de Navier-Stokes, continuidad y energía que rigen el flujo turbulento de un fluido newtoniano monofásico. El código fue desarrollado completamente por el autor en la Escuela de Ingeniería Mecánica de la Universidad Central de Venezuela y utiliza el método del Elemento Finito. De forma particular fue adoptada una estrategia de solución basada en trayectorias características que fue aplicada a mallas cuyos nodos permanecen fijos en el tiempo. En cada instante, se aplica una técnica de paso de tiempo fraccionado en la cual las ecuaciones diferenciales son resueltas de forma secuencial siendo garantizada la condición de Courant durante cada paso. Con el propósito de evaluar el desempeño de la metodología computacional desarrollada en una primera etapa, ésta fue aplicada para resolver el campo de flujo turbulento bidimensional incompresible e isotérmico, transversal a un cilindro circular donde el dominio de cálculo fue subdividido en un número determinado de bloques estructurados. El número de elementos de frontera entre dos bloques en conexión es el mismo, de forma que la malla resultante es estructurada en su totalidad. La solución obtenida es comparada con datos experimentales y numéricos apropiados para la geometría estudiada.