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Una revisión de las técnicas de estabilización de soluciones para solvers CFD RANS

Autores: Xu, Shenren; Zhao, Jiazi; Wu, Hangkong; Zhang, Sen; Müller, Jens-Dominik; Huang, Huang; Rahmati, Mohammad; Wang, Dingxi

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Una revisión de las técnicas de estabilización de soluciones para solvers CFD RANS


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

No lineal
Linealizado en el tiempo
Adjunto
Navier-Stokes promediado por Reynolds
Solucionadores de CFD
Aerodinámico

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 15

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los solvers de dinámica de fluidos computacional (CFD) basados en Reynolds promediados (RANS), tanto no lineales como linealizados en el tiempo y adjuntos, se utilizan ampliamente para evaluar y mejorar el rendimiento aerodinámico y aeroelástico de aeronaves y turbomáquinas. Si bien las tecnologías de solvers CFD RANS son relativamente maduras para aplicaciones en condiciones de diseño donde el flujo es benigno, su uso en condiciones fuera de diseño, que presentan inestabilidades en el flujo, como separaciones e interacciones entre ondas de choque y capas límite, aún enfrenta muchos desafíos, siendo la convergencia residual ajustada una dificultad importante. Para hacer frente a esto, se han propuesto varias técnicas de estabilización de solvers. Sin embargo, no se ha informado de un estudio sistemático y comparativo de estas técnicas, lo que en cierta medida obstaculiza el amplio despliegue de estos métodos para aplicaciones industriales. En este artículo, revisamos críticamente los métodos existentes para la estabilización de la convergencia de solvers, con el principal propósito de explicar la lógica detrás de los algoritmos y proporcionar una visión sistemática de los métodos aparentemente diferentes. Específicamente, se discuten en detalle las formulaciones matemáticas y los detalles de implementación de estos métodos, aplicaciones de ejemplo y los pros y contras de los métodos, junto con sugerencias para mejoras adicionales. Se espera que esta revisión brinde a los desarrolladores de métodos CFD una visión general de los diversos métodos de estabilización de soluciones y a los ingenieros de aplicaciones una idea de cómo elegir un método adecuado para sus respectivas aplicaciones.

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