Análisis y resolución numérica de flujos bidimensionales subsónicos compresibles bajo consideraciones no viscosas
En el siguiente trabajo se realizó el análisis y la resolución de flujo compresible subsónico, irrotacional y estacionario bajo consideraciones no viscosas en un canal bidimensional plano con un obstáculo bajo distintas configuraciones geométricas por medio de resolución computacional. Como parte de...
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| Autor principal: | |
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| Otros Autores: | |
| Formato: | trabajo final de grado bachelorThesis acceptedVersion |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería
2024
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| Materias: | |
| Acceso en línea: | https://rdi.uncoma.edu.ar/handle/uncomaid/18337 |
| Aporte de: |
| Sumario: | En el siguiente trabajo se realizó el análisis y la resolución de flujo compresible subsónico, irrotacional y estacionario bajo consideraciones no viscosas en un canal bidimensional plano con un obstáculo bajo distintas configuraciones geométricas por medio de resolución computacional. Como parte de la metodología se procedió a formular las ecuaciones de gobierno en términos de la función potencial de velocidades Φ y se llevó a cabo la transformación de coordenadas desde el dominio físico irregular hacia el dominio computacional regular. El proceso de transformación de coordenadas involucró la transformación de las ecuaciones de gobierno y la generación de una malla física idónea para el problema abordado. La generación de malla se llevó a cabo mediante transformaciones elípticas del tipo Poisson con las funciones de control de Thomas y Middlecoff (Thompson et al., 1985) junto con las transformaciones algebraicas de Eriksson (Thompson et al., 1985) y Roberts (Anderson et al., 1984). La resolución tanto de la malla física como de las ecuaciones de gobierno se llevó a cabo con una
discretización regular en el dominio computacional mediante la metodología de diferencias finitas.
Como caso particular se desarrolló la formulación del problema mediante la hipótesis de incompresibilidad con el objetivo de contrastar los límites de compresibilidad ingenieril y mostrar las simplificaciones en el proceso de resolución que se logran con la
incorporación de tal hipótesis. Para contrastar los límites de compresibilidad ingenieril, se llevó a cabo la comparación de las soluciones compresibles e incompresibles para distintos valores de número de Mach y se analizó la diferencia entre ambas soluciones con los valores de incompresibilidad asignados en diferentes bibliografías disponibles (Shapiro, 1953; White, 1991). Además, se procedió a formular el problema mediante la hipótesis de flujo unidimensional con el objetivo de contrastar tales soluciones con las soluciones de flujo bidimensional para determinar la idoneidad de tal hipótesis en la geometría bidimensional analizada. Finalmente, se procedió a realizar el proceso de verificación de las soluciones mediante la contrastación de las soluciones computacionales con varios tipos de solución de alta precisión tales como soluciones analíticas o benchmarks con el objetivo de analizar la precisión del modelo y cuantificar los errores numéricos que surgen en la resolución del mismo. |
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