Mecánica de Fluidos computacional

Mecánica de fluidos computacional
Es una rama de la mecánica de los fluidos que utiliza métodos numéricos y algoritmos para resolver y analizar problemas sobre el flujo de sustancias, las causas quelo originan y el comportamiento de los mismos en distintos procesos. En muchos campos, es imposible recurrir a soluciones analíticas debido a la tremenda complejidad de los sistemas que estudia lamecánica de los fluidos, por lo que se recurre a soluciones numéricas que pueden ser computadas por ordenadores. Se emplea, por ejemplo, en la realización de los innumerables cálculos requeridos parasimular la interacción entre cuerpos líquidos y gaseosos con superficies complejas
Aún con ecuaciones simplificadas y la utilización de ordenadores de alto rendimiento, solo se pueden obtener resultadosaproximados en la mayoría de los casos. La continua investigación, sin embargo, permite la incorporación de software que aumentan la velocidad de cálculo y, a su vez, disminuyen el margen de error,lo que permite analizar situaciones cada vez más complejas como el caso de los fluidos ultrasónicos y/o turbulentos. La verificación de los datos obtenidos mediante el análisis computacional suelellevarse a cabo en túneles de viento –Instalaciones donde, gracias a cuatro turbinas de alta potencia, se genera un flujo continuo de aire regulable que permite simular comportamientos de flujo– u otrosmodelos físicos a escala.

¿Qué ecuaciones se resuelven?
Para los casos de flujo laminar, estacionario, de un flujo viscoso, newtoniano, incompresible y sin efectos de superficie libre, lasecuaciones de movimiento empleadas son la ecuación de continuidad y la ecuación de Navier Stokes, que representan las ecuaciones de conservación y de transporte respectivamente. La ecuación de continuidad,para las condiciones previamente establecidas, presenta la siguiente forma:

Donde u, v y w son las componentes vectoriales de la velocidad en las direcciones x, y y z respectivamente. Como es de...