Simulación numérica de la agitación en tanques de almacenamiento de líquidos mediante una estrategia lagrangiana euleriana arbitraria

BATTAGLIA, LAURA; D'ELÍA, JORGE; STORTI MARIO

METODOS NUMERICOS PARA CALCULO Y DESENO EN INGENIERIA

UNIV POLITECNICA CATALUNYA

Lugar: Barcelona; Año: 2011 vol. 28 p. 124 - 134

0213-1315

La agitación de fluidos contenidos en tanques de almacenamiento con superficie libre es numéricamente simulada mediante una formulación lagrangiana-euleriana arbitraria. El fluido es considerado viscoso y de comportamiento newtoniano, mientras que el flujo se asume laminar e incompresible. Se emplea un código computacional particionado y distribuido, que resuelve tres instancias en cada paso de tiempo: (i) la determinación del estado en el fluido, representado por las ecuaciones de Navier–Stokes; (ii) el desplazamiento de la superficie libre; y (iii) la actualización de la posición de los nodos interiores de la malla de elementos finitos, que es deformada como consecuencia del desplazamiento de la superficie libre. El propósito del trabajo es verificar la aplicabilidad del método en problemas de agitación de solución conocida, así como también resolver algunos ejemplos prácticos. Los ejemplos numéricos incluyen la validación con soluciones analíticas, en las cuales el período de la onda y la tasa de amortiguamiento viscoso son bien capturadas, comparaciones con soluciones de referencia tomadas de otros autores y un caso de agitación inducida por acción sísmica.