ESTABILIDAD DE TÉCNICAS DE ACOPLAMIENTO TIPO PISO A 1 Y 2 FASES POR EL MÉTODO DE FOURIER

MARQUEZ DAMIAN, SANTIAGO; PAIRETTI CESAR; VENIER CESAR; NIGRO NORBERTO

La Plata

Congreso; ENIEF 2017; 2017

Universidad Nacional de La Plata

Existen una gran cantidad de técnicas para la determinación de los rangos de estabilidad yconvergencia de métodos numéricos aplicados a las ecuaciones de Navier-Stokes. Muchos de ellos pre-sentan la dificultad de ser problema-dependientes, es decir, dada las condiciones generales del problema(viscosidad, densidad, condiciones de borde e iniciales), se determina el radio espectral de la matriz delproblema cuyo tamaño equivale a la cantidad de celdas en que fue discretizado. Esto da una predicciónprecisa de los rangos de estabilidad pero solo resulta útil al problema en cuestión. El método de vonNeumann (o método de Fourier) permite, bajo ciertas condiciones (i.e. condiciones de borde cíclicas,geometrías sencillas y coeficientes constantes), determinar de manera sencilla rangos de estabilidad gen-erales para el acoplamiento presión-velocidad (PISO, SIMPLE, etc) y velocidad entre fases (FIT, PEA,etc) haciendo uso de la descomposición en series de Fourier de cada una de las variables. De esta forma,el análisis puede parametrizarse en algunas pocas variables (número de Reynolds de malla, número deCourant, etc.) y se realiza sobre las matrices de amplificación del problema cuyo tamaño equivale a lacantidad de incógnitas del problema (e.g. presión, velocidad de la fase 1, velocidad de la fase 2). En estetrabajo se estudia la metodología general y su aplicación a las ecuaciones de Navier-Stokes incompresiblepara 2 fases acopladas por drag.