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Análisis numérico de fenómenos de flujo en objeto de descarga con sifón utilizando el método de Boltzmann de red y CFD

Autores: Fürst, Jií; Halada, Tomá; Sedlá, Milan; Krátký, Tomá; Procházka, Pavel; Komárek, Martin

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Análisis numérico de fenómenos de flujo en objeto de descarga con sifón utilizando el método de Boltzmann de red y CFD


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Simulación numérica
Método de Boltzmann en red
Enfoque de Volumen de Fluido
Modelo LES de Smagorinski
Condición de contorno de salida
Simulaciones de CFD

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 32

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo presenta la simulación numérica del flujo en el objeto de descarga con el sifón soldado y el nivel libre de agua. La principal herramienta numérica utilizada en este estudio es el método de Boltzmann de malla combinado con el enfoque de Volumen de Fluido y el modelo LES de Smagorinski. Algunos aspectos del método numérico se discuten, especialmente la formulación de la condición de contorno de salida. Las simulaciones se llevan a cabo con un software interno basado en el marco de trabajo de código abierto Palabos. Los resultados presentados se comparan con las simulaciones de CFD, basadas en el software ANSYS CFX aplicando los modelos de turbulencia SST y SAS y la modelización del flujo de superficie libre mediante el método de Volumen de Fluido. La evolución e interacciones de las principales estructuras de flujo se analizan utilizando visualizaciones y el análisis espectral. Todas las simulaciones numéricas son verificadas por los datos experimentales obtenidos en el laboratorio hidráulico con circuito de agua. Se ha visualizado un régimen de flujo estacionario mediante PIV. Se han examinado tanto los planos verticales como los horizontales, centrándose principalmente en las regiones debajo y detrás de la salida del sifón. Los resultados muestran un buen acuerdo de las estructuras de flujo complejas calculadas y medidas, incluyendo campos de flujo promediados en el tiempo e instantáneos.

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