Resolución de Casos de Agitación Mediante una Estrategia Lagrangiana-Euleriana en una Fase con Conservación de Masa

Abstract

La agitación en líquidos viscosos y newtonianos con superficie libre es abordada mediante una estrategia de elementos finitos en la cual se resuelve únicamente la fase líquida, asumiendo como despreciables los efectos de la fase gaseosa. La metodología, de tipo lagrangiana-euleriana arbitraria, consiste en resolver tres problemas acoplados (L. Battaglia et al., Mecánica Computacional, Vol. XXVI, pp. 1013-1030, 2007): el estado en el fluido, dado por las ecuaciones de Navier-Stokes; el transporte de la superficie libre, con una ecuación de advección estabilizada; y la deformación de la malla, cuya topología se mantiene a lo largo del análisis. El método antes presentado ha sido mejorado de forma tal que los desplazamientos admitidos por la deformación del dominio pueden ser de mayor amplitud, así como también las soluciones numéricas para casos con cientos de períodos de oscilación resultan viables. Las capacidades de la metodología se comparan con resultados experimentales de referencia.