Estabilización de la solución por elementos finitos de problemas de flujo incompresible con rotación, turbulencia, superficie libre y temperatura

Abstract

El principal objetivo del presente trabajo es el de plantear un método de solución por elementos finitos de las ecuaciones que rigen el flujo incompresible, tanto en su régimen laminar como turbulento. Adicionalmente se planteará un esquema para solucionar problemas que involucren el tratamiento de superficies libres y del flujo térmico. La solución a dichos problemas es la base para atacar diversos problemas de ingeniería que se presentan diariamente en la industria, tales como el llenado de moldes, el flujo en reactores químicos, el diseño de perfiles óptimos para ventiladores, barcos, etc.

En este trabajo se presentan las ecuaciones que describen el comportamiento de un fluido incompresible en régimen laminar (ecuaciones de Navier-Stokes) y turbulento (ecuaciones de Reynolds), para luego plantear su solución por elementos finitos utilizando el método clásico o método de Galerkin.