Simulación de Interacción Fluido-Estructura de un Medidor de Flujo Másico de Coriolis Usando un Método de Lattice Boltzmann
Autores: Haussmann, Marc; Reinshaus, Peter; Simonis, Stephan; Nirschl, Hermann; Krause, Mathias J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Simulación de Interacción Fluido-Estructura de un Medidor de Flujo Másico de Coriolis Usando un Método de Lattice Boltzmann
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Interacción fluido-estructura
Medidor de flujo másico de Coriolis
Método de Boltzmann en rejilla
Método de elementos finitos
Modos propios
Simulación de FSI
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo, utilizamos un enfoque de interacción fluido-estructura (FSI) para simular un medidor de flujo másico de Coriolis (CMF). La dinámica de fluidos se calcula mediante el marco de código abierto OpenLB, basado en el método de Boltzmann en red (LBM). Para la dinámica estructural empleamos el software de código abierto Elmer, una implementación del método de elementos finitos (FEM). Se presenta un enfoque de acoplamiento escalonado entre los dos paquetes de software. La malla de elementos finitos se crea mediante el generador de mallas Gmsh para garantizar un flujo de trabajo completamente de código abierto. Los modos propios del CMF, que se calculan mediante análisis modal, se comparan con datos de medición. Utilizando la frecuencia de excitación estimada, se aplica una simulación FSI completamente acoplada y particionada para simular el desfase del diseño del CMF investigado. Los valores de desfase calculados están en buena concordancia con los datos de medición y verifican la idoneidad del modelo para describir numéricamente el principio de funcionamiento de un CMF.
Descripción
En este artículo, utilizamos un enfoque de interacción fluido-estructura (FSI) para simular un medidor de flujo másico de Coriolis (CMF). La dinámica de fluidos se calcula mediante el marco de código abierto OpenLB, basado en el método de Boltzmann en red (LBM). Para la dinámica estructural empleamos el software de código abierto Elmer, una implementación del método de elementos finitos (FEM). Se presenta un enfoque de acoplamiento escalonado entre los dos paquetes de software. La malla de elementos finitos se crea mediante el generador de mallas Gmsh para garantizar un flujo de trabajo completamente de código abierto. Los modos propios del CMF, que se calculan mediante análisis modal, se comparan con datos de medición. Utilizando la frecuencia de excitación estimada, se aplica una simulación FSI completamente acoplada y particionada para simular el desfase del diseño del CMF investigado. Los valores de desfase calculados están en buena concordancia con los datos de medición y verifican la idoneidad del modelo para describir numéricamente el principio de funcionamiento de un CMF.