Simulación del flujo reptante exterior a un toro tridimensional mediante el método de elementos de borde

SARRAF, SOFÍA; LOPEZ, EZEQUIEL; RIOS RODRIGUEZ, GUSTAVO; D'ELÍA, JORGE

Salta

Congreso; MECOM 2012 (X Argentino de Mecánica Computacional); 2012

Facultad de Ingeniería, Universidad Nacional de Salta

Se presenta una validación de la solución numérica del flujo reptante estacionario alrededor de un toro tridimensional obtenida mediante el método de elementos de borde. En particular, se aplican tanto la técnica por ponderación de Galerkin (o GBEM, por Galerkin Boundary Element Method), comopor colocación al centroide de los elementos; las cuales ya fueron mostradas en artículos previos (e.g. D'Elia et al., "A Galerkin boundary element method for Stokes flow around bodies with sharp corners and edges", Mecánica Computacional, vol. XXVIII, 2009). La motivación del presente trabajo consisteen la validación del método aplicado para otras geometrías con soluciones semi-analíticas, además de la esfera y los esferoides oblatos y prolatos. En particular se valida la curva de la fuerza viscosa de arrastre en función del diámetro del toro relativo a su grosor, con respecto a una solución semi-analítica tomadade la literatura. En la solución semi-analítica, como es conocido en este tipo de geometrías, intervienen las funciones de Legendre de primera y de segunda clase, de orden uno pero de grados semi-enteros, también denominados armóonicos toroidales.