Evaluación de alternativas de esquemas de interpolación y variación del número de celdas esclavas en una metodología de celda cortada
Autores: Henríquez-Vargas, Luis; Angel, Francisco; Lackey, Lawrence; Donoso-García, Pablo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Evaluación de alternativas de esquemas de interpolación y variación del número de celdas esclavas en una metodología de celda cortada
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Soluciones
Problemas de flujo
Marco de celda de corte
Alternativas de interpolación
Términos convectivos
Celdas esclavas
Interfaces sólidas
Esquema de corriente ascendente
Esquema QUICK
Esquema WAHYD
Casos de referencia
Régimen laminar
Paredes cilíndricas concéntricas
Canal inclinado
Cilindro
Metodología de interpolación
Estimaciones de velocidad
Caras del volumen de control
Errores
Eficiencias computacionales
Estimaciones de gradiente
Superficies
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
El presente trabajo determina soluciones numéricas aplicadas a problemas de flujo en un marco de celdas cortadas, introduciendo y evaluando dos alternativas de interpolación para el tratamiento de los términos convectivos y el efecto de la variación del número de celdas esclavas generadas cerca de las interfaces sólidas. Usando los esquemas de corriente ascendente, QUICK y WAHYD (TVD), se estudiaron tres casos de referencia en el régimen laminar, a saber, flujo entre paredes cilíndricas concéntricas, flujo en un canal inclinado y flujo alrededor de un cilindro. Los resultados numéricos obtenidos fueron favorables para la metodología de interpolación propuesta que evita sobre/sub-estimaciones de la velocidad en las caras del volumen de control finito, observando una tendencia a producir errores más pequeños y eficiencias computacionales medias a altas cuando se combinan con un menor número de celdas esclavas generadas en los límites. Aunque la magnitud de los errores encontrados fue pequeña, las mejoras son de mayor importancia para las cantidades que dependen de estimaciones de gradientes en las superficies.
Descripción
El presente trabajo determina soluciones numéricas aplicadas a problemas de flujo en un marco de celdas cortadas, introduciendo y evaluando dos alternativas de interpolación para el tratamiento de los términos convectivos y el efecto de la variación del número de celdas esclavas generadas cerca de las interfaces sólidas. Usando los esquemas de corriente ascendente, QUICK y WAHYD (TVD), se estudiaron tres casos de referencia en el régimen laminar, a saber, flujo entre paredes cilíndricas concéntricas, flujo en un canal inclinado y flujo alrededor de un cilindro. Los resultados numéricos obtenidos fueron favorables para la metodología de interpolación propuesta que evita sobre/sub-estimaciones de la velocidad en las caras del volumen de control finito, observando una tendencia a producir errores más pequeños y eficiencias computacionales medias a altas cuando se combinan con un menor número de celdas esclavas generadas en los límites. Aunque la magnitud de los errores encontrados fue pequeña, las mejoras son de mayor importancia para las cantidades que dependen de estimaciones de gradientes en las superficies.