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Título: Desarrollo de software para la simulación de flujo monofásico en régimen laminar y geometrías 2d simples mediante métodos de diferencias finita.
Autor: Ruiz Espin, Wilson Fabian
Palabras clave: QUÍMICA
ALGORITMO
MECÁNICA DE FLUIDOS
CÁLCULO NUMÉRICO
Fecha de publicación: feb-2022
Editorial: Quito : EPN, 2022
Citación: Ruiz Espin, W. F. (2022). Desarrollo de software para la simulación de flujo monofásico en régimen laminar y geometrías 2d simples mediante métodos de diferencias finita. 17 páginas. Quito : EPN.
Resumen: Abstract.- CFD is an area that relates fluid mechanics and numerical calculation, it has a general equation composed of 4 terms which are time, advection, diffusion, and source, these will be simplified according to the problem. For this case, the simplified Navier-Stokes equation is used for incompressible fluids, laminar regime, and steady-state, also the boundary conditions used are inlet, a fluid outlet, and wall. This project was carried out in Matlab ®, it started with the triangular meshing of the geometries, the algorithm of Koko (2015) was adopted, which used the Meshgrid, Deleanay Triangulation, and Triplot functions. In addition, a probabilistic rejection was performed for the distances of the vertices created, if they are greater than those established, iterated until the correct distance was found. Once a uniform unstructured mesh was obtained, the edge conditions were set with a logic function algorithm that checked the distances to a point and introduced the corresponding edge values. Finally, the QuickerSim (2022) velocity algorithm was adapted, which assembled a matrix with the initial velocity and took into consideration simplifications to the Navier-Stokes equation. The edge assignment algorithm was verified to perform its function by means of a graphical algorithm and the velocity profile obtained from the simulation was found to be equal to an analytical one with an error rate of less than 5%, which validated the simulation.
Descripción: El CFD es un área que relaciona la mecánica de fluidos y el cálculo numérico, tiene una ecuación general compuesta por 4 términos que son el tiempo, la advección, la difusión y la fuente, estos se simplificaran de acuerdo con el problema. Para este caso se utiliza la ecuación de Navier-Stokes simplificada para fluidos incompresibles, régimen laminar y estado estacionario, las condiciones de borde que se utilizó son de entrada, salida del fluido y pared. Este proyecto se realizó en Matlab ®, se inició con el mallado triangular de las geometrías, se adaptó el algoritmo de Koko (2015) el cual utilizó las funciones Meshgrid, Deleanay Triangulation y Triplot. Además, se realizó un rechazo probabilístico para las distancias de los vértices creados, si son mayores a las establecidas se iteró hasta encontrar la distancia correcta. Una vez obtenido un mallado no estructurado uniforme, se colocó las condiciones de bordes con un algoritmo de funciones lógicas que verificó las distancias a un punto e introdujo los valores de bordes correspondiente. Finalmente, se adaptó el algoritmo para la velocidad de QuickerSim (2022), el cual ensambló una matriz con la velocidad inicial y puso en consideración las simplificaciones a la ecuación NavierStokes. Se comprobó que el algoritmo de asignación de bordes cumpla su función mediante un algoritmo gráfico y se comprobó que el perfil de velocidad obtenido de la simulación fue igual a un analítico con un porcentaje de error menor al 5% lo cual validó la simulación.
URI: http://bibdigital.epn.edu.ec/handle/15000/22480
Tipo: bachelorThesis
Aparece en las colecciones:TIC - Química

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