Evaluación de Modelo de Turbulencia para Simulación de Grandes Torbellinos Implícita en Aerodinámica Externa

Resumo

En este trabajo se analiza el desempeño de un modelo de turbulencia para la simulación de grandes torbellinos implícita (ILES, por sus siglas en inglés) implementado mediante el refinamiento adaptativo de malla basado en una estimación de escalas locales de flujo. En primera instancia, se describen los criterios locales de definición de filtro, implementados en la plataforma de dinámica de fluidos computacional llamada Basilisk. Luego se proponen tres casos de estudio para evaluar el método desarrollado. En primera instancia se analiza un caso bidimensional de perfil alar, para analizar el desarrollo de capas límites turbulentas. El segundo caso consiste en un problema de turbulencia isotrópica, para analizar la preservación del comportamiento de las escalas resueltas comparando la estrategia para la simulación de grandes torbellinos implícita propuesta con resultados de la simulación numérica directa (DNS, por sus sigla en inglés). El último caso analizado corresponde a una geometría de mayor complejidad, relacionado a la aerodinámica externa de vehículos. A partir de los resultados obtenidos, se determinan los valores adecuados de filtros para capturar un rango dado de escalas de turbulencia.