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
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
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.
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.