摘要:El presente trabajo expone herramientas desarrolladas para el análisis de problemas de Mecánica de Fluidos viscosos bajo régimen de flujo incompresible en dos dimensiones. Dichas herramientas han sido generadas aplicando el método de elementos finitos, y programadas en lenguaje Fortran 90, bajo un concepto modular de programación. Esto permite extender en un futuro, de manera directa, el rango de problemas a solucionar. Principalmente se han implementado dos algoritmos de integración temporal de las ecuaciones de gobierno de características muy diferentes. Uno de éstos es el esquema de Pasos Fraccionados tipo Euler Forward, y el otro es el esquema Implícito Monolítico en sus versiones de primer y segundo orden de precisión en el tiempo. En ambos se estabiliza la advección y las presiones a través de un método SUPG de alto orden. Se han implementado elementos triángulos lineales y cuadráticos, estos últimos casi desconocidos en el área de Mecánica de Fluidos. Además se han implementado las condiciones de contorno sobre velocidades y presiones y condiciones de contorno especiales como condición de tensión normal nula y condición de contorno abierto. También se ha implementado el cálculo de esfuerzos resultantes en zonas del contorno de interés. Con el software desarrollado pueden solucionarse problemas de flujo viscoso isotérmico bidimensional e incompresible a números de Reynolds bajos, donde la captura de la capa límite se realiza a través de la discretización elemental en zonas cercanas al contorno con condición de deslizamiento nula. En todo el desarrollo se ha utilizado la tecnología de álgebra de matrices sparse CSR.
其他摘要:El presente trabajo expone herramientas desarrolladas para el análisis de problemas de Mecánica de Fluidos viscosos bajo régimen de flujo incompresible en dos dimensiones. Dichas herramientas han sido generadas aplicando el método de elementos finitos, y programadas en lenguaje Fortran 90, bajo un concepto modular de programación. Esto permite extender en un futuro, de manera directa, el rango de problemas a solucionar. Principalmente se han implementado dos algoritmos de integración temporal de las ecuaciones de gobierno de características muy diferentes. Uno de éstos es el esquema de Pasos Fraccionados tipo Euler Forward, y el otro es el esquema Implícito Monolítico en sus versiones de primer y segundo orden de precisión en el tiempo. En ambos se estabiliza la advección y las presiones a través de un método SUPG de alto orden. Se han implementado elementos triángulos lineales y cuadráticos, estos últimos casi desconocidos en el área de Mecánica de Fluidos. Además se han implementado las condiciones de contorno sobre velocidades y presiones y condiciones de contorno especiales como condición de tensión normal nula y condición de contorno abierto. También se ha implementado el cálculo de esfuerzos resultantes en zonas del contorno de interés. Con el software desarrollado pueden solucionarse problemas de flujo viscoso isotérmico bidimensional e incompresible a números de Reynolds bajos, donde la captura de la capa límite se realiza a través de la discretización elemental en zonas cercanas al contorno con condición de deslizamiento nula. En todo el desarrollo se ha utilizado la tecnología de álgebra de matrices sparse CSR.