Simulación de Flujos Supersónicos Bidimensionales y Axialmente Simétricos con OpenFOAM

LORENZÓN, DENIS; ELASKAR, SERGIO

Revista de la Facultad de Ciencias Exactas Físicas y Naturales

Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales - UNC

Lugar: Córdoba; Año: 2015 vol. 2 p. 65 - 76

El exponencial crecimiento de la capacidad de cálculo computacional y el continuo desarrollo de esquemas numéricos hanhecho de las simulaciones numéricas una importante herramienta para el estudio del comportamiento de los fluidos. Una alternativa paraafrontar un problema mediante la Mecánica de los Fluidos Computacional es utilizar paquetes de libre distribución tales comoOpenFOAM®, el cual ha tenido gran difusión y aceptación en los últimos años. En el presente trabajo se ponen a prueba las capacidadesy limitaciones de OpenFOAM® en la resolución de la estructura de flujos transónicos y supersónicos en torno a geometríasbidimensionales y con simetría axial, que son de interés para una gran variedad de aplicaciones prácticas, a saber: la cuña bidimensionaly el cono circular paralelo a la corriente. A estos efectos, se pone especial atención en la generación de las mallas donde la densidad deéstas se define mediante experimentos de convergencia. Se compara el desempeño de dos solvers incluidos en el paquete, sonicFoam yrhoCentralFoam, siendo este último el que posee mejores prestaciones por lo cual es utilizado para realizar simulaciones de flujo cónicodentro de un amplio rango de números de Mach. Con base en los resultados obtenidos se concluye que OpenFOAM® ofrece un conjuntode herramientas no sólo prácticas sino también confiables para el estudio del tipo de flujos considerado.