Introduciendo la dinámica de fluidos computacional en el análisis de flujos en medio poroso

• Autores: Ramón Salcedo, Arnau Bayón, Patricia Chueca
• Localización: Modelling in Science Education and Learning, ISSN-e 1988-3145, Vol. 10, Nº. 1, 2017, págs. 261-276
• Idioma: español
• DOI: 10.4995/msel.2017.6700
• Títulos paralelos:
  • Introducing computational fluid dynamics in the analysis of porous medium flows
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• Resumen
  • español

    Este trabajo presenta una introducción a la modelización con Dinámica de Fluidos Computacional (CFD) de un fluido atravesando un medio poroso.  Para ello, se propone un caso práctico mediante la simulación de un flujo de aire producido por el ventilador de un pulverizador hidráulico asistido por aire que atraviesa un medio poroso (la vegetación).  El trabajo consiste en dotar de las herramientas necesarias para configurar un modelo CFD para, posteriormente, ajustar la resistencia de la porosidad al paso de la corriente usando datos experimentales. El ajuste contempla tres escenarios: uno, considerando sólo pérdidas inerciales iguales entre los diferentes cuerpos porosos, dos, considerando dichas pérdidas inerciales más las pérdidas viscosas y, tres, considerando sólo pérdidas inerciales diferentes entre los diferentes cuerpos porosos. Finalmente, se comparan las velocidades obtenidas en cada simulación con datos reales, eligiéndose aquella configuración que arroja mayores ajustes.  La metodología planteada pretende poner de manifiesto la importancia de usar con criterio los distintos parámetros propios de la configuración de modelos CFD.

  • English

    This paper presents an introduction about how to model a flow through a porous medium with Computational Fluid Dynamics (CFD). To this end, a case study is proposed by simulating an air current produced by the fan of an air assisted sprayer through a porous medium (vegetation). The work is aimed at adjusting the porosity resistance to the air ow using experimental data.  The  adjustment  assesses  three  scenarios: one, considering only equal inertial losses between different porous bodies, two, considering both inertial losses  and  viscous  losses  and,  three,  considering  only  different  inertial  losses  between  different  porous bodies. Finally, velocities obtained in each simulation are compared with experimental data. The proposed methodology highlights the importance of employing suitable parameters when configuring CFD models.

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