Un modelo de flujo incompresible para problemas con contorno móvil

Laburpena

Muchos de los problemas que se presentan en el ambito de la ingenieria pueden ser matematicamente descritos por las ecuaciones de navier-stokes para flujo incompresible. El analisis de este tipo de procesos necesita de herramientas que puedan superar su complejidad. Se ha reconocido que los metodos numericos pueden ser de utilidad en esas areas y, tambien, pueden prestar ayuda en el discernimiento de variables influyentes en las pruebas de laboratorio. Sin embargo, son grandes los inconvenientes que aparecen en el modelado numerico y, en particular, si se desea modelar un flujo a numero de reynolds moderados a altos, como lo es en muchos de los problemas que la ingenieria intenta resolver. Por este motivo es de interes el desarrollo de formulaciones numericas robustas desde un marco teorico adecuado. En esta tesis se han desarrollado dos formulaciones en el marco del metodo de los elementos finitos para la resolucion numerica de las ecuaciones de navier- stokes para flujo incompresible. Las metodologias propuestas incorporan notorias ventajas de estabilidad y convergencia en la resolucion numerica de sistemas de ecuaciones de conveccion-difusion. Dichas formulaciones posibilitan tambien la resolucion numerica de las ecuaciones con numeros de reynolds moderados a altos. Los metodos presentados permiten el uso de igual orden de interpolacion para las variables del problema: velocidad y presion. En este trabajo, tambien se ha desarrollado una alternativa de solucion numerica para el seguimiento de una superficie de separacion de medios. Se introduce, ademas, una condicion de contorno con condiciones porosas. Una de las ventajas de las formulaciones que se presentan en esta tesis es que se aplican tambien a tres dimensiones. Las metodologias propuestas han sido validadas con problemas tradicionales para flujo incompresible. Los problemas con frente movil tienen especial interes practico. Entre otros problemas, se modelo el