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Una revisión de los métodos de vórtices y sus aplicaciones: desde la creación hasta los avances recientes

Autores: Mimeau, Chloé; Mortazavi, Iraj

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Una revisión de los métodos de vórtices y sus aplicaciones: desde la creación hasta los avances recientes


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Visión general
Métodos de vórtices
Simulación de flujo
Métodos de partículas
Ecuaciones de Navier-Stokes incompresibles
Simulaciones numéricas

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo de revisión presenta una visión general de los Métodos de Vórtices para la simulación de flujos y sus diferentes subenfoques, desde su creación hasta el presente. Los métodos de partículas se distinguen por su descripción intuitiva y natural del flujo de fluidos, así como por su baja disipación numérica y su estabilidad. Los métodos de vórtices pertenecen a enfoques lagrangianos y nos permiten resolver las ecuaciones de Navier-Stokes incompresibles en su formulación de velocidad-vorticidad. En las últimas tres décadas, la amplia gama de trabajos de investigación realizados sobre estos métodos nos ha permitido resaltar su robustez y precisión, al tiempo que proporcionan algoritmos computacionales eficientes y un sólido marco matemático. Por otro lado, se han dedicado muchos esfuerzos a superar sus principales dificultades intrínsecas, basándose principalmente en el tratamiento de las condiciones de contorno y la distorsión de la distribución de partículas. La presente revisión tiene como objetivo describir los métodos de vórtices siguiendo su evolución cronológica y proporciona para cada etapa de su desarrollo el marco matemático, las fortalezas y límites, así como referencias a aplicaciones y simulaciones numéricas. El artículo concluye con una presentación de algunos trabajos desafiantes y muy recientes basados en métodos de vórtices y aplicados con éxito a problemas como la hidrodinámica, la dinámica de estelas turbulentas, flujos de sedimentos o porosos.

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