El pasado 27 de diciembre, Marcelo Italo Adotti, integrante del IMIT, presentó su tesis de Maestría en Ciencias de la Ingeniería titulada "Modelo Numérico de Interacción. Fluído - Estructura con Metodología de Mallas Solapadas", bajo la dirección del Dr. Hugo G. Castro y la Co-Dirección del Ing. Mario E. De Bortoli.
Marcelo es miembro Profesional de la Carrera de Personal de Apoyo a la Investigación de CONICET y desarrolla sus tareas en el grupo Túnel del Viento del IMIT.
A continuación podes leer el resumen de su tesis:
Modelo Numérico de Interacción. Fluído - Estructura con Metodología de Mallas Solapadas
Resumen
El fenómeno de interacción fluido-estructura (FSI, por Fluid Structure Interaction) se encuentra presente en vastos campos de la naturaleza y desarrollos tecnológicos creados por el ser humano. El modelado numérico de las ecuaciones que describen al fenómeno multifı́sico resulta ser una herramienta cada vez más útil debido al incremento de potencia de cálculo de los ordenadores. Constituyendo así una técnica de análisis complementaria a los ensayos experimentales.
Existen varios métodos numéricos para modelar el fenómeno, algunos de ellos son: mallas deformables dinámicas descriptas en un marco referencial Arbitrario Lagrangiano Euleriano (ALE, por Arbitrary Lagrangian - Eulerian), Método de Frontera Inmersa (IBM, por Immersed Boundary Method), Método de Volumen Fluido (VoF) y el método de ajuste de nivel (LSM, por Level Set Method). Cada uno de estos posee virtudes y debilidades según las características particulares del fenómeno FSI que se desee simular.
Otro método es el de mallas solapadas (OM, por Overset Mesh) el cual posee ventajas respecto a los antes citados, para simular grandes desplazamientos e inclusive trayectorias completas, sin requerir la deformación de sus mallas, evitando así en casos extremos costosos procesos de remallado.
El objetivo de esta tesis es estudiar la aplicación OM implementada en la suite OpenFOAM, evaluando distintos casos ingenieriles de flujo externo. Se analizan dominios bidimensionales y tridimensionales, con flujos que escurren a distintos números de Reynolds. Además, se estudia el algoritmo con el cual es implementado el solver para OM y se le introducen modificaciones para medir los tiempos insumidos por las principales tareas, evaluando también métricas de paralelismo. Finalmente es evaluado el comportamiento de las funciones de interpolación que utiliza OM y la conservación global del flujo. Los resultados obtenidos permiten concluir que OM es un método muy versátil para el modelado de la FSI, debiéndose considerar siempre su implementación con una óptima calidad de mallado.
