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Hola. Hace ya que dedico mi tiempo libre a realizar simulaciones de fluidos por ordenador. Me interesan sobre todo los comportamientos inesperados o no previstos. De entre estos expongo aquí uno que me parece interesante:
El trabajo consiste en simular en geometría plana un cilindro giratorio inmerso en un fluido, se presta atencion a la evolución de la velocidad y presión en el interior del cilindro giratorio.
El entorno es simple, solo dos círculos concéntricos. El primero de un tamaño cómodo al que se le asigna una velocidad de giro. El segundo de diámetro lo suficientemente mayor, forma el limite del entorno y se la asigna la condición de fluido libre.
Esta vez no expongo el vídeo de la simulación por considerarlo largo y monótono, en su lugar dos gráficos que expresan con mas claridad los resultados, accesibles en el enlace de mas abajo.
El primer gráfico expresa la evolución de la velocidad en tres puntos interiores del cilindro giratorio. El primer punto situado cerca del borde interior del cilindro, el tercero cerca del centro y el segundo en una posición intermedia. Vemos que en todos los casos tras un breve periodo de inestabilidad se alcanza una velocidad estable cuya magnitud depende de la distancia del punto a considerar del centro, que se corresponde con una velocidad angular constante del fluido en el interior del cilindro.
El segundo gráfico muestra la evolución de la presión en el interior del cilindro giratorio. Cabria esperar que debido a la fuerza centrifuga el fluido escapase del cilindro y esto causara una depresión interior. Y así ocurre inicialmente, durante casi toda la simulación la presión en el interior se hace inferior, no es apreciable en el gráfico debido a que este descenso es pequeño respecto a la escala del gráfico.
Pero al final ocurre lo inesperado, se produce un brusco y altísimo incremento de la presión, hasta 10¹⁴ veces la presión característica de la simulación.
No encuentro explicación para ello. De ser posible seria un mecanismo muy útil para los proyectos que requieran la generación de altas presiones y no sea posible el confinamiento del fluido.
Antes de dedicar mas tiempo y recursos a trabajar en esta dirección lo expongo aquí.
El gráfico podéis descargarlo de aquí: graf2.jpg
La cuestión quedaría así.
El incremento de presión expresado en el gráfico se debe a:
Sea cual sea la causa espero os resulte tan interesante como a mi y conocer vuestras opiniones.
Los programas usados son GiD y adfc, puedo aportar mas datos sobre la simulación si alguien los necesita. Gracias.
El trabajo consiste en simular en geometría plana un cilindro giratorio inmerso en un fluido, se presta atencion a la evolución de la velocidad y presión en el interior del cilindro giratorio.
El entorno es simple, solo dos círculos concéntricos. El primero de un tamaño cómodo al que se le asigna una velocidad de giro. El segundo de diámetro lo suficientemente mayor, forma el limite del entorno y se la asigna la condición de fluido libre.
Esta vez no expongo el vídeo de la simulación por considerarlo largo y monótono, en su lugar dos gráficos que expresan con mas claridad los resultados, accesibles en el enlace de mas abajo.
El primer gráfico expresa la evolución de la velocidad en tres puntos interiores del cilindro giratorio. El primer punto situado cerca del borde interior del cilindro, el tercero cerca del centro y el segundo en una posición intermedia. Vemos que en todos los casos tras un breve periodo de inestabilidad se alcanza una velocidad estable cuya magnitud depende de la distancia del punto a considerar del centro, que se corresponde con una velocidad angular constante del fluido en el interior del cilindro.
El segundo gráfico muestra la evolución de la presión en el interior del cilindro giratorio. Cabria esperar que debido a la fuerza centrifuga el fluido escapase del cilindro y esto causara una depresión interior. Y así ocurre inicialmente, durante casi toda la simulación la presión en el interior se hace inferior, no es apreciable en el gráfico debido a que este descenso es pequeño respecto a la escala del gráfico.
Pero al final ocurre lo inesperado, se produce un brusco y altísimo incremento de la presión, hasta 10¹⁴ veces la presión característica de la simulación.
No encuentro explicación para ello. De ser posible seria un mecanismo muy útil para los proyectos que requieran la generación de altas presiones y no sea posible el confinamiento del fluido.
Antes de dedicar mas tiempo y recursos a trabajar en esta dirección lo expongo aquí.
El gráfico podéis descargarlo de aquí: graf2.jpg
La cuestión quedaría así.
El incremento de presión expresado en el gráfico se debe a:
- Un error mio inadvertido que no consigo detectar.
- Un defecto intrínseco de la simulación.
- Un fenómeno que la física actual no contempla.
Sea cual sea la causa espero os resulte tan interesante como a mi y conocer vuestras opiniones.
Los programas usados son GiD y adfc, puedo aportar mas datos sobre la simulación si alguien los necesita. Gracias.