Un enfoque matemático para el dilema de la dinámica de fluidos computacional (CFD)
Autores: Heinz, Stefan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un enfoque matemático para el dilema de la dinámica de fluidos computacional (CFD)
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Flujos
Métodos de simulación
Números de Reynolds
Límites sólidos
Costo computacional
Resolución
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Los flujos turbulentos de relevancia práctica suelen caracterizarse por altos números de Reynolds y límites sólidos. La necesidad de tener en cuenta la separación del flujo observada en tales flujos requiere el uso de métodos de simulación (parcialmente) resolutivos en rejillas relativamente gruesas. El desarrollo de tales métodos computacionales se caracteriza por la estancamiento. Básicamente, solo se aplican regularmente unos pocos métodos que se sabe que sufren de deficiencias significativas: tales métodos suelen caracterizarse por la incertidumbre significativa de las predicciones debido a una variedad de ajustes de simulación ajustables, su costo computacional puede ser esencial porque las deficiencias de rendimiento deben ser compensadas por una mayor resolución, y existen dudas sobre su fiabilidad debido a que la capacidad de resolución del flujo es incierta; por lo tanto, todas esas predicciones requieren justificación. Una razón sustancial para este dilema es de naturaleza conceptual: la falta de claridad sobre las preguntas esenciales. El documento contrasta los métodos de simulación generalmente aplicados con los métodos de simulación de error mínimo presentados recientemente. Las comparaciones se utilizan para abordar preguntas esenciales sobre las características requeridas de los métodos de simulación deseados. Se señalan las ventajas de los nuevos métodos de simulación (incluyendo su simplicidad, importantes reducciones en el costo computacional y capacidad de resolución controlada).
Descripción
Los flujos turbulentos de relevancia práctica suelen caracterizarse por altos números de Reynolds y límites sólidos. La necesidad de tener en cuenta la separación del flujo observada en tales flujos requiere el uso de métodos de simulación (parcialmente) resolutivos en rejillas relativamente gruesas. El desarrollo de tales métodos computacionales se caracteriza por la estancamiento. Básicamente, solo se aplican regularmente unos pocos métodos que se sabe que sufren de deficiencias significativas: tales métodos suelen caracterizarse por la incertidumbre significativa de las predicciones debido a una variedad de ajustes de simulación ajustables, su costo computacional puede ser esencial porque las deficiencias de rendimiento deben ser compensadas por una mayor resolución, y existen dudas sobre su fiabilidad debido a que la capacidad de resolución del flujo es incierta; por lo tanto, todas esas predicciones requieren justificación. Una razón sustancial para este dilema es de naturaleza conceptual: la falta de claridad sobre las preguntas esenciales. El documento contrasta los métodos de simulación generalmente aplicados con los métodos de simulación de error mínimo presentados recientemente. Las comparaciones se utilizan para abordar preguntas esenciales sobre las características requeridas de los métodos de simulación deseados. Se señalan las ventajas de los nuevos métodos de simulación (incluyendo su simplicidad, importantes reducciones en el costo computacional y capacidad de resolución controlada).