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

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

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

ALTERNATIVAS DE SIMULACIÓN 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

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

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

FASES EN LA CFD

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

TRABAJOS REALIZADOS

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

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

QUEMADOR DE ESTUFA DOMESTICA Contornos de combustible

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

TRANSPORTE PERISTÁLTICO Campo de Velocidad Esófago Marcador

TRANSPORTE PERISTÁLTICO Esófago

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

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

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

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

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