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DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL EN LA RESOLUCION DE PROBLEMAS PRÁCTICOS DE INGENIERÍA William Vicente y Rodríguez Febrero de 2011 Coordinación de Ingeniería.

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1 DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL EN LA RESOLUCION DE PROBLEMAS PRÁCTICOS DE INGENIERÍA William Vicente y Rodríguez Febrero de 2011 Coordinación de Ingeniería de Procesos Industriales y Ambientales

2 DINAMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL Se basa fundamentalmente en la solución numérica de las ecuaciones de Navier-Stokes Permite resolver y analizar problemas que involucran flujos de fluidos Proporciona información completa y detallada de las variables del flujo Más económica que el trabajo experimental

3 ALTERNATIVAS DE SIMULACIÓN DNS (Simulación Numérica Directa) DNS (Simulación Numérica Directa) Solución de ecuaciones sin ninguna aproximación (costosa)

4 ALTERNATIVAS DE SIMULACIÓN RANS (Ecuaciones promediadas) RANS (Ecuaciones promediadas) Promedia escalas espaciales y temporales, de las fluctuaciones turbulentas Resuelve las ecuaciones de transporte en términos de variables medias del sistema Uso extenso en casos prácticos industriales

5 ALTERNATIVAS DE SIMULACIÓN LES (Simulación de Grandes Escalas) LES (Simulación de Grandes Escalas) Filtrado de escalas. Filtrado de escalas. Simulaciones tridimensionales y temporales

6 MODELO AERODINÁMICA Ecuaciones de conservación Eulerianas, promediado de Favre o Reynolds: –Continuidad –Cantidad de movimiento –Magnitudes turbulentas (k, e, esfuerzos de Reynolds...) –Especies químicas Forma general

7 FASES EN LA CFD

8 LÍNEAS DE INVESTIGACIÓN Combustión Inyectores, quemadores, mezclas Hidráulica Ríos, lagos, estructuras hidráulicas Turbulencia Modelos turb., estructuras turb., estadística Contaminación de aire y agua Ambiental, accidentes industriales Diseño de casas Ventilación, incendios, diseño ecológico Transferencia de calor Intercambiadores de calor, convección natural/forzada

9 TRABAJOS REALIZADOS

10 INTERIOR DE PUERTA DE ESTUFA Termografía (experimental) Simulación numérica Transferencia de calor en el interior de la puerta

11 MEZCLADOR PRIMARIO – ESTUFA DOMÉSTICA Gas Butano Arrastre de aire para la combustión Mejorar aprovechamiento del combustible

12 QUEMADOR DE ESTUFA DOMESTICA Contornos de combustible

13 FLUJO EN ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS Efecto de las estructuras Experimento-Laboratorio Simulación numérica Rápido escalamiento

14 Esófago TRANSPORTE PERISTÁLTICO Campo de Velocidad Marcador

15 Esófago TRANSPORTE PERISTÁLTICO

16 INTERCAMBIADORES DE CALOR Mejor aprovechamiento del calor residual Flujo en intercambiadores de calor compacto

17 FLUJO ALREDEDOR DE PRISMAS Permite conocer La interacción del fluido alrededor de cuerpo. Vibraciones Fuerzas

18 FLUJO DE AIRE EN CASAS El flujo de aire por ventilación, calentamiento/enfriamiento ambiental, gases de combustión (incendio) o explosiones se pueden realizar con este tipo de estudios

19 CONCLUSIONES Simula adecuadamente el flujo Económica Versatil – Geometría y Escala Complementaria a la experimentación Requiere de validación

20 LABORATORIO DE DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL Grupo de investigación Investigadores Martin Salinas William Vicente Estudiante Doctorado Eliseo Martínez Estudiantes Maestría Jonathan Sánchez José Manuel Cubos Christian Lagarza Milton Álvarez Erick Barrera Marco de la Lama Estudiantes Licenciatura Hugo Mendoza Christian López


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