Implementación y validación del transporte de escalares por fluidos en un código de elementos finitos. / Implementation and validation of a finite element code for the transport of scalars in fluids.

Giuntoli, Guido (2015) Implementación y validación del transporte de escalares por fluidos en un código de elementos finitos. / Implementation and validation of a finite element code for the transport of scalars in fluids. Integration Project in Nuclear Engineering, Universidad Nacional de Cuyo, Instituto Balseiro.

[img]
Preview
PDF (Tesis)
Spanish
6Mb

Abstract in Spanish

En este trabajo se evaluó y validó un código de elementos finitos para la resoluci ón de las ecuaciones de Navier-Stokes, el cual está siendo desarrollado en conjunto por el Departamento de Mecánica Computacional de la Comisión Nacional de Energía Atómica de Argentina y la Universidad de San Pablo, Brazil. Además se implemento y validó un esquema numérico, capaz de simular el transporte de escalares en fluidos para problemas de ingeniería. El esquema implementado es un esquema de pasos fraccionados, en donde se aplica primero un paso de advección a través de la técnica de advección semi-lagrangiana y luego un paso de difusión a través del método de elementos finitos. Con el objetivo de lograr un código eficiente que sirva para resolver problemas de gran tamaño, el código se implementó con procesamiento en paralelo.

Abstract in English

A finite element code for solving Navier-Stokes equations was evaluated and validated. The code is a joint development between the Department of Computational Mechanics of \Comision Nacional de Energa Atomica" of Argentina and the University of San Pablo, Brazil. Part of this work was devoted at implementing a numerical scheme for the transport of a scalar property. This was achieved by a fractional stepping in which advection is treated with a semi-lagrangian scheme and diusion with a traditional finite element scheme. The code is implemented with parallel processing in order to allow for solving large scale problems effciently.

Item Type:Thesis (Integration Project in Nuclear Engineering)
Additional Information:Área temática: Mecánica de fluidos
Keywords:Finite element method; Método de elementos finitos; Navier-stokes equations; Ecuaciones de navier-stokes; Advection; Advección
References:[1] Cantero, M., Garcia, M., Balachandar, S. An Eulerian{Eulerian model for gravity currents driven by inertial particles. International Journal of Multiphase Flow., 2008. 1 [2] Hammami, M., Mseddi, M., Baccar, M. Numerical study of coupled heat and mass transfer in a trapezoidal cavity. Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics., 3, 216{226, 2007. 1 [3] Hoult, D. Oil Spreading on the Sea. 1 [4] White, F. Mecanica de Fluidos., 2004. 3, 12 [5] Gunzburguer, M. Finite Element Methods for Viscous Incompressible Flows. 1989. 4, 6 [6] Morinishi, Y. Skew-symmetric form of convective terms and fully conservative nite dierence schemes for variable density low-Mach number ows. Journal of Computational Physics 229, pag. 276{300, 2010. 5 [7] An, R.,Wang, X. Two-Level Brezzi-Pitkaranta Stabilized Finite Element Methods for the Incompressible Flows. Hindawi Publishing Corporation, 2014. 6 [8] Zienkiewicz, O., Taylor, R. El Metodo de los Elementos Finitos. Formulacion Basica y Problemas Lineales. 1994. 10 [9] Balay, S., Abhyankar, S., Adams, M. F., Brown, J., Brune, P., Buschelman, K., et al. PETSc Users Manual. Argonne National Laboratory., 2014. 11 [10] Ghia, U., Shin, C., Ghia, K. High-Re Solutions for Incompressible Flows Using the Navier-Stokes Equations and a Multigrid Method. Journal of Computational Physics 48, pag. 387{411, 1982. 12, 13, 14, 47 [11] Incropera, DeWitt, Bergman, Lavine. Fundamentals of mass and heat transfer. 15 [12] Donea, J., Huerta, A. Finite Element Methods for Flow Problems. 2003. 15, 17, 18 [13] Johnson, C. Numerical Solutions of partial dierential equation by the nite element method., 1987. 17, 19 [14] Dari, E., Venere, M. ALGORITMOS EFICIENTES PARA LA BUSQUEDA DEL ELEMENTO DE UNA RED QUE CONTIENE UN PUNTO DADO., 1991. 31 [15] Corzo, S., Marquez, S., Gramajo, D., Nigro, N. Numerical Simulation of Natural Convection Phenomena. Asociacion Argentina de Mecanica Computacional., 2011. 33, 34, 35, 36, 48, 49 [16] Buscaglia, G., Dari, E. IMPLEMENTATION OF THE LAGRANGE-GALERKIN METHOD FOR THE INCOMPRESSIBLE NAVIER-STOKES EQUATIONS. In- ternational journal for numerical methods in uid, 15, 23{36, 1992. 40
Subjects:Physics > Fluid mechanics
Divisions:Gcia. de área de Aplicaciones de la tecnología nuclear > Gcia. de Investigación aplicada > Mecánica computacional
ID Code:501
Deposited By:Marisa G. Velazco Aldao
Deposited On:20 Oct 2015 11:58
Last Modified:21 Oct 2015 14:59

Repository Staff Only: item control page