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Evaluación de Solucionadores CFD y Modelos Turbulentos para Chorros de Agua Libres en Desagües

Autores: Muralha, António; Melo, José F.; Ramos, Helena M.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2020

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Acceso abierto

Artículo científico
2020

Evaluación de Solucionadores CFD y Modelos Turbulentos para Chorros de Agua Libres en Desagües


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

DosFasesEulerFoam
InterFoam
Velocidad
Concentración de aire
Intensidad de turbulencia
Simulaciones numéricas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se investigó la capacidad de dos diferentes solvers de OpenFOAM(r), a saber, interFoam y twoPhaseEulerFoam, para reproducir el comportamiento de un chorro de agua libre. Se realizaron simulaciones numéricas con el fin de obtener los perfiles de velocidad y concentración de aire a lo largo del chorro. También se analizó la intensidad de la turbulencia. Los resultados obtenidos se compararon con datos experimentales publicados y, en general, se encontraron perfiles de velocidad y concentración de aire similares. El solver interFoam es capaz de reproducir el campo de velocidad del chorro libre, pero tiene limitaciones en la simulación de la concentración de aire. TwoPhaseEulerFoam tiene un mejor desempeño en la reproducción de la concentración de aire a lo largo del chorro, siendo los resultados acordes con los datos experimentales, aunque las ejecuciones computacionales son menos estables y más lentas. El análisis de sensibilidad de la intensidad turbulenta de entrada mostró que no tiene influencia en las características del núcleo del chorro. Con esta investigación se puede concluir que: interFoam con el modelo de turbulencia k-Epsilon (k-) es la mejor opción si el objetivo de las simulaciones numéricas es la simulación del campo de velocidad del chorro. Mientras tanto, twoPhaseEulerFoam con mezcla k-Epsilon (mk-) debe ser considerado si el objetivo es la simulación del campo de velocidad y la concentración de aire.

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