Análisis del comportamiento de fluidos newtonianos empleando métdos numéricos

HORACIO A. PETIT; LEONEL O. PICO; MIRTA R. BARBOSA,

Haedo

Congreso; EMNUS 2010; 2010

Universidad Tegnológica Nacional

El transporte de fluidos juega un rol preponderante en la mayoría de las industrias. Las ecuaciones que gobiernan el movimiento son expresiones matemáticamente complejas involucrando magnitudes vectoriales y tensoriales en sistemas de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Para fluidosnewtonianos este balance constituye la ecuación de Navier-Stokes. Su resolución permite obtener distribuciones de velocidades en estado estacionario y transitorio. Una solución analítica sólo es posible para geometrías sencillas pero el actual desarrollo de técnicas computacionales ofrece herramientas numéricas capaces de simular situaciones de mayor complejidad.En este trabajo se estudian flujos con solución analítica exacta y la correspondiente solución numérica, para comparar resultados de ambas metodologías. Es posible apreciar muy buena correlación entre ambas, especialmente cuando se incrementa el número de nodos para la soluciónnumérica. Por otra parte, se obtuvieron soluciones numéricas en sistemas en los que las soluciones exactas no son posibles. La gran versatilidad de estas soluciones, donde se puede cambiar variables fluidodinámicas y propiedades del fluido, permite una visión rápida de las modificaciones que sufren los perfiles de velocidad. Esto contribuye a reforzar los conceptos teóricos e inducir en el estudiante un espíritu crítico para la toma de decisiones con aprovechamiento integral de sus propios recursos.