Análisis de la Dinámica de Sedimentación de Cuerpos Rígidos en un Fluido Newtoniano Utilizando el Método de Lattice Boltzmann

Abstract

En este trabajo se analiza la dinámica de una serie de cuerpos rígidos en sedimentación en un fluido newtoniano a bajos números de Reynolds. Utilizando el método de lattice Boltzmann (LBM) se evalúa la interacción cuerpo rígido - fluido para diferentes geometrías de cuerpo rígido, relaciones de densidad sólido-fluido, y geometrías del dominio. Se valida el método y algoritmo propuestos analizando problemas bidimensionales (2D) y tridimensionales (3D) de interacción cuerpo rígido - fluido con resultados conocidos. Se analizan problemas de sedimentación de un cilindro y de una elipse en un canal 2D para diferentes relaciones de densidad sólido-fluido, así como el de una esfera en un canal 3D de sección cuadrada para diferentes relaciones entre diámetro de la esfera y sección del ducto.