Simulación numérica de flujo de fluido viscoso e incompresible en 2D

Abstract

En este trabajo se presentan los resultados preliminares de la simulación de flujo de fluidos en una y dos dimensiones basada en métodos conservativos, resolviendo numéricamente las ecuaciones de Navier-Stokes y de compresibilidad artificial. Se presentan cuatro esquemas numéricos para 1D, dos explícitos y dos implícitos, haciendo uso de los métodos de Operadores de Soporte 1-2-1 y el método Castillo- Grone 2-2-2, respectivamente. En 2D se desarrollan e implementan igualmente bajo un esquema implícito los métodos mencionados. En estas técnicas creadas recientemente, los operadores discretos mantienen las propiedades conservativas de los operadores continuos de divergencia, gradiente y laplaciano. Aun están siendo probadas a diferentes niveles desde el punto de vista conceptual, y es por ello que esta investigación estaría colocando precedentes tanto en el área numérica, como en el campo de aplicación al cual está siendo enfocada. Se propone una metodología de desarrollo basada unicamente en la simplicidad, comunicación, retroalimentación y reutilización del código desarrollado. En la resolución del sistema de ecuaciones lineales obtenido en los esquemas implícitos, se usó la biblioteca UCSparseLib desarrollada en ANSI C. Además, se crearon herramientas necesarias para la visualización final de resultados haciendo uso de OpenGL.