Método de Frontera Inmersa para CFD: Centrándose en su Implementación

El método de contorno inmerso ha ganado popularidad en la modelización de la interacción fluido-estructura mediante la dinámica de fluidos computacional. Esto se logra añadiendo un término de fuerza de volumen en las ecuaciones de momento. La magnitud y dirección de esta fuerza de volumen aseguran que la condición de contorno en la interfaz sólido-fluido se satisfaga sin invocar los métodos numéricos adaptados al cuerpo para imponer la condición de contorno en una interfaz sólido-fluido. Esto elimina el considerable esfuerzo que implica la tarea, generalmente desafiante, de generar una malla adaptada al cuerpo. Las ecuaciones gobernantes para el flujo de fluido con o sin cuerpos sólidos en movimiento se resuelven utilizando una malla cartesiana fija y no adaptada al cuerpo. Existen muchas variaciones de métodos de contorno inmerso con diferentes implementaciones para calcular el término de fuerza de volumen. En este libro se presentan algunas implementaciones populares. Se derivan y presentan en detalle las ecuaciones relacionadas. Como ejemplos, se formulan algunos enfoques utilizando diferentes métodos para calcular el término de fuerza de volumen, con sus validaciones relacionadas. Los métodos de contorno inmerso suelen acoplarse con métodos de paso fraccionario para modelar el flujo de fluido. En este libro se introduce un método de paso fraccionario. Se derivan en detalle las ecuaciones discretizadas relacionadas. También se discute el tratamiento de las condiciones de contorno del dominio. En los métodos de contorno inmerso, los cuerpos sólidos estacionarios o en movimiento en un dominio computacional se incrustan en la malla fija. Los cuerpos sólidos deben ser representados o rastreados. Es necesario realizar interpolación y/o extrapolación para calcular el término de fuerza de volumen e imponer la condición de contorno de velocidad en una interfaz sólido-fluido. En algunos enfoques, también se necesita una fracción de volumen sólido en las celdas que contienen algo de sólido. El método de nivel de conjunto, como una herramienta poderosa que generalmente se utiliza para rastrear un flujo de superficie libre, y construir y manipular geometrías complejas, se elige en el libro para realizar estas tareas. La representación y el seguimiento de cuerpos sólidos, la realización de interpolación y extrapolación, y el cálculo de una fracción de volumen sólido se discuten en detalle, utilizando el método de nivel de conjunto. Este libro se centra en la implementación de los métodos de contorno inmerso al proporcionar derivaciones detalladas de las ecuaciones relacionadas para facilitar la comprensión de los lectores, de modo que puedan aprender los conceptos básicos y escribir su propio código.

Autor: Guangfa Yao
Editorial: Createspace Independent Publishing Platform
Publicado: 29/01/2018
Páginas: 256
Tipo de encuadernación: Tapa blanda
Peso: 0.76 libras
Tamaño: 9.02 alto x 5.98 ancho x 0.54 profundidad
ISBN13: 9781984295583
ISBN10: 1984295586
Categorías BISAC:
- Tecnología e Ingeniería | Mecánica

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