Un enfoque multiescala basado en datos para la simulación en alta fidelidad de flujos complejos

GIMENEZ, JUAN M.; LARRETEGUY, AXEL; NIGRO, NORBERTO; SÍVORI, FRANCISCO M.; IDELSOHN, SERGIO

Bahía Blanca

Congreso; MECOM 2022; 2022

La simulación numérica en alta fidelidad de flujos multifásicos y/o turbulentos utilizando métodos de simulación directa (DNS) es inabordable. La metodología P-DNS (Pseudo-DNS), que define dos escalas que también se resuelven numéricamente, procura reducir el requerimiento computacional a partir de parametrizar el problema de escala fina. Esto, junto con la imposición de condiciones de contorno apropiadas, permite precomputar la respuesta dinámica en un volumen representativo (RVE) aislado. Con estos resultados se entrenan modelos reducidos, los cuales finalmente son utilizados al resolver problemas en la escala gruesa. En este trabajo se presenta la aplicación de P-DNS en la simulación numérica de distintos flujos complejos, con énfasis en los flujos cargados de partículas. El requerimiento de integrar en forma Lagrangiana cada partícula es abordado por P-DNS considerando la fase particulada como un campo continuo, compresible, que interactúa con el fluido circundante y cuya dinámica de transporte es precomputada en un RVE específico. Los casos de estudio confirman el potencial de la metodología al lograr resultados confiables con recursos modestos.