Aplicación del método de elementos finitos en la dinámica de fluidos

Abstract

En el presente proyecto se realizó el estudio introductorio del método de elementos finitos aplicado a la dinámica de fluidos utilizando una herramienta computacional para la solución de problemas de esta índole. En primer lugar, se obtuvo una base teórica del método de los elementos finitos dirigido hacia la temática del flujo potencial a fin de simplificar las ecuaciones gobernantes concernientes a la dinámica de fluidos; dicha solución se logró utilizando la aproximación de Galerkin. Posteriormente se presentó problemas de estudio que pueden ser resueltos utilizando este procedimiento. A continuación, se eligió un problema de los enunciados anteriormente, del cual se realizó un estudio preliminar, estudio que permitió sustentar la elección de flujo potencial y justifico la posterior definición del problema, condiciones iniciales y condiciones de contorno a ser utilizados para solución analítica utilizando la aproximación de Galerkin. Seguidamente, se desarrolló un estudio pertinente del software comercial Tdyn, software en el cual se resolvió el problema elegido. A fin de validar el uso de este programa se realizó una comparación entre la solución analítica y computacional usando los resultados encontrados por los dos métodos mediante un porcentaje de desviación relativa. Finalmente, se resolvió problemas adicionales utilizando el software de elementos finitos