DINÁMICA DE FLUIDOS COMPUTACIONAL EN LA RESOLUCION DE PROBLEMAS PRÁCTICOS DE INGENIERÍA

1. 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

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) • Solución de ecuaciones sin ninguna aproximación (costosa)

4. 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

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

6. 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

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 • Transferencia de calor en el interior de la puerta Termografía (experimental) Simulación numérica

11. Gas Butano MEZCLADOR PRIMARIO – ESTUFA DOMÉSTICA • 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. TRANSPORTE PERISTÁLTICO Campo de Velocidad Esófago Marcador

15. TRANSPORTE PERISTÁLTICO Esófago

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

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