Validación del software libre de cálculo fluidodinámico openfoam aplicado a flujo incompresible laminar y turbulento mediante comparación con datos experimentales de referencia
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Date
2017
Authors
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Publisher
Universidad Técnica de Ambato. Facultad de Ingeniería Civil y Mecánica. Carrera de Ingeniería Mecánica
Abstract
The present experimental project is based on the analysis and comparison
of reference data with the data calculated with the solver of the
open field operation and the manipulation by the acronym in English
OpenFOAM. The influence of the different interpolation methods and
turbulence models was investigated, depending on whether the flows
is laminar or turbulent flow respectively.
For the comparison of the experimental data with those obtained with the
software, different routines were programmed in C ++ automate the
process of reading, obtaining errors and graphing the same for the cases
studied.
After analyzing the flow patterns it was determined that for laminar flow
the linear and QUICK methods predict the flow with greater precision
and stability than the UPWIND method. For turbulent flow, linear interpolation
models were used for the three turbulence models studied,
k-epsilon, realizable k-epsilon and RNG k-epsilon. It has been proven
that the suitability of the turbulence model depends on the case to be
studied, with considerable differences in the prediction of the boundary
layer detachment.
Description
El presente Trabajo Experimental se basa en el análisis y comparación de
datos de referencia experimentales con datos calculados con el solver
de operación de campo abierto y manipulación o por sus siglas en ingles
OpenFOAM. Se investigó la influencia de diversos modelos de
interpolación y modelos de turbulencia, en función de que el flujo sea
laminar o flujo turbulento respectivamente.
Para la comparación de los datos experimentales con los obtenidos mediante
el software, se programaron diferentes rutinas en C++ con el
objeto de automatizar el proceso de lectura, obtención de errores y
graficado de los mismos para los casos estudiados.
Una vez analizados los patrones de flujo se determinó que para flujo laminar
el método lineal y QUICK predicen el flujo con mayor precisión
y estabilidad que el método UPWIND. Para flujo turbulento se
empleó modelos de interpolación lineal para los tres modelos de turbulencia
estudiados, k-epsilon, realizable k-epsilon y RNG k-epsilon.
Se ha comprobado que la idoneidad del modelo de turbulencia depende
del caso a estudiar, habiendo diferencias considerables a la hora de
predecir el desprendimiento de la capa límite.
Keywords
FLUIDODINÁMICO, OPENFOAM, FLUJO IMCOMPRENSIBLE, MODELOS DE TURBULENCIA, VOLÚMENES FINITOS, ALGORITMOS DE ACOPLE