Sobre los valores para el número de Schmidt turbulento en flujos ambientales
Autores: Gualtieri, Carlo; Angeloudis, Athanasios; Bombardelli, Fabian; Jha, Sanjeev; Stoesser, Thorsten
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Sobre los valores para el número de Schmidt turbulento en flujos ambientales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Dinámica de fluidos computacional
Flujos ambientales
Modelado CFD
Navier-Stokes promediados por Reynolds
Flujos escalares turbulentos
Número de Schmidt turbulento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
La Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) se ha consolidado como una herramienta para proporcionar comprensión e información cuantitativa sobre muchos flujos ambientales complejos. La precisión y fiabilidad de los resultados de modelado de CFD a menudo son objeto de escrutinio debido a problemas en la implementación y los datos de entrada para esas simulaciones. En cuanto a los datos de entrada, si se aplica un enfoque basado en las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds (RANS), los flujos escalares turbulentos generalmente se estiman asumiendo la hipótesis estándar de difusión de gradiente (SGDH), que requiere la definición del número de Schmidt turbulento, Sct (la relación entre la difusividad del momento y la difusividad de masa en el flujo turbulento). Sin embargo, no se han establecido valores universalmente aceptados para este parámetro o, más importante aún, no se han proporcionado metodologías para su cálculo. Este artículo presenta primero una revisión de estudios previos sobre Sct en flujos ambientales, que involucran tanto sistemas de agua como de aire. En segundo lugar, se presentan tres estudios de caso donde se señala el papel clave de una correcta parametrización del número de Schmidt turbulento. Estos incluyen: (1) mezcla transversal en un flujo de agua poco profunda; (2) transporte de trazadores en un tanque de contacto; y (3) transporte de sedimentos en suspensión. Un panorama general sobre el uso del número de Schmidt en CFD emerge del artículo.
Descripción
La Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) se ha consolidado como una herramienta para proporcionar comprensión e información cuantitativa sobre muchos flujos ambientales complejos. La precisión y fiabilidad de los resultados de modelado de CFD a menudo son objeto de escrutinio debido a problemas en la implementación y los datos de entrada para esas simulaciones. En cuanto a los datos de entrada, si se aplica un enfoque basado en las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds (RANS), los flujos escalares turbulentos generalmente se estiman asumiendo la hipótesis estándar de difusión de gradiente (SGDH), que requiere la definición del número de Schmidt turbulento, Sct (la relación entre la difusividad del momento y la difusividad de masa en el flujo turbulento). Sin embargo, no se han establecido valores universalmente aceptados para este parámetro o, más importante aún, no se han proporcionado metodologías para su cálculo. Este artículo presenta primero una revisión de estudios previos sobre Sct en flujos ambientales, que involucran tanto sistemas de agua como de aire. En segundo lugar, se presentan tres estudios de caso donde se señala el papel clave de una correcta parametrización del número de Schmidt turbulento. Estos incluyen: (1) mezcla transversal en un flujo de agua poco profunda; (2) transporte de trazadores en un tanque de contacto; y (3) transporte de sedimentos en suspensión. Un panorama general sobre el uso del número de Schmidt en CFD emerge del artículo.