{"id":1658,"date":"2024-02-06T17:34:57","date_gmt":"2024-02-06T17:34:57","guid":{"rendered":"https:\/\/instel-ing.com\/?p=1658"},"modified":"2024-02-06T19:03:25","modified_gmt":"2024-02-06T19:03:25","slug":"preprocesamiento-y-postprocesamiento-para-la-visualizacion-de-lineas-de-flujo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/instel-ing.com\/?p=1658","title":{"rendered":"Preprocesamiento y Postprocesamiento para la Visualizaci\u00f3n de L\u00edneas de Flujo"},"content":{"rendered":"

OpenFoam, se presenta como un conjunto de aplicaciones o funciones programadas en C++. Estas herramientas est\u00e1n dise\u00f1adas para abordar una variedad de problemas mediante la aplicaci\u00f3n de los m\u00e9todos de vol\u00famenes y elementos finitos. La ejecuci\u00f3n de estas funciones o programas se realiza desde la Terminal de Linux. Estos programas, a su vez, emplean informaci\u00f3n contenida en archivos planos para llevar a cabo sus tareas, generando como resultado nuevos archivos que contienen la informaci\u00f3n resultante.<\/p>\n

El preprocesamiento y postprocesamiento para la visualizaci\u00f3n de l\u00edneas de flujo en OpenFOAM usando Salome implica varias etapas. Salome se puede utilizar para la creaci\u00f3n de la geometr\u00eda y la malla.<\/p>\n

Mallado<\/strong><\/h2>\n

Salome, como software de c\u00f3digo libre, permite un modelado geom\u00e9trico preciso. La flexibilidad para nombrar caras y superficies proporciona un control detallado sobre la geometr\u00eda, facilitando el dise\u00f1o de caminos de flujo que reflejan con precisi\u00f3n las condiciones del mundo real. En este caso estaremos trabajando sobre una geometr\u00eda de un submarino sumergido para la visualizaci\u00f3n de flujo<\/p>\n

Cabe destacar que utilizaremos Salome para generar el mallado, proporcionando una visualizaci\u00f3n m\u00e1s clara y detallada del proceso.<\/p>\n

Luego de tener el mallado en una extensi\u00f3n. UNV debemos hacerlo compatible con OpenFoam porque esta extensi\u00f3n s\u00f3lo es compatible con Salome entonces debemos usar un comando en la terminal de blueCFD para exportarlo a un formato compatible con OpenFoam.<\/p>\n

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Configuraci\u00f3n<\/strong><\/p>\n

Una vez completada la generaci\u00f3n de la malla, el usuario puede examinar la configuraci\u00f3n inicial de campos para este caso. La configuraci\u00f3n del caso est\u00e1 preparada para comenzar en el tiempo t = 0, por lo que los datos del campo inicial se almacenan en un subdirectorio llamado 0 dentro del directorio de trabajo. El subdirectorio 0 contiene 2 archivos, p y U, uno para cada uno de los campos de presi\u00f3n (p) y velocidad (U), cuyos valores iniciales y condiciones de contorno deben establecerse.<\/p>\n

Los l\u00edmites establecidos son ajustados, considerando el flujo como laminar en lugar de turbulento. La velocidad aproximada del submarino se establece de acuerdo a las necesidades del an\u00e1lisis. Para la representaci\u00f3n en el modelo, se considera el submarino dentro de una caja, permitiendo la observaci\u00f3n directa de las fuerzas actuantes sobre \u00e9l.<\/p>\n

El submarino est\u00e1 alineado con el eje z, de manera que la punta del submarino experimentar\u00e1 la mayor carga. Se asume que la ca\u00edda de presi\u00f3n no alcanzar\u00e1 valores de presi\u00f3n de vapor, evitando cambios de estado durante la simulaci\u00f3n. Esta decisi\u00f3n condujo a la elecci\u00f3n del solucionador simpleFoam.<\/p>\n

El tiempo necesario para la convergencia del solucionador puede variar. En caso de alcanzar la convergencia, el solucionador detendr\u00e1 autom\u00e1ticamente la iteraci\u00f3n, proporcionando un indicador. Esta configuraci\u00f3n puede ajustarse modificando la tolerancia en el archivo “fvSolutions”, que tambi\u00e9n contiene otras consideraciones como el valor del “Relaxation Factor”. Se destaca que un valor alto de este factor podr\u00eda afectar la simulaci\u00f3n en algunos casos, por lo que se sugiere una configuraci\u00f3n cuidadosa seg\u00fan las necesidades del usuario.<\/p>\n

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En caso de las propiedades f\u00edsicas para el caso se almacenan en diccionarios cuyos nombres tienen el sufijo “…Properties”, ubicados en la estructura de directorios constant. El usuario puede verificar que la viscosidad cinem\u00e1tica est\u00e9 configurada correctamente abriendo el diccionario transportProperties para ver\/editar sus entradas. La palabra clave para la viscosidad cinem\u00e1tica es “nu”, que es la etiqueta fon\u00e9tica del s\u00edmbolo griego \u03bd utilizado para representarla en ecuaciones. Tambi\u00e9n establecemos el numero de Reynolds a disposici\u00f3n.<\/p>\n

Configuraci\u00f3n de la discretizaci\u00f3n y del solucionador lineal<\/strong><\/p>\n

El usuario especifica la elecci\u00f3n de los esquemas de discretizaci\u00f3n de volumen finito en el diccionario fvSchemes en el directorio system. La configuraci\u00f3n de los solucionadores de ecuaciones lineales, las tolerancias y otros controles de algoritmo se realiza en el diccionario fvSolution, de manera similar en el directorio system. El usuario puede consultar estos diccionarios, pero no es necesario discutir todas sus entradas en esta etapa, excepto por pRefCell y pRefValue en el subdiccionario PISO del diccionario fvSolution.<\/p>\n

En un sistema incompresible cerrado, la presi\u00f3n es relativa: lo que importa es el rango de presi\u00f3n, no los valores absolutos.<\/p>\n

Acerca del Solucionador<\/strong><\/p>\n

El solucionador simpleFoam se utiliza para flujos incompresibles y turbulentos, y se basa en el algoritmo SIMPLE, un m\u00e9todo para resolver la ecuaci\u00f3n de Navier-Stokes centrado en la presi\u00f3n. En la din\u00e1mica computacional de fluidos, el algoritmo SIMPLE es ampliamente adoptado. SIMPLE es un acr\u00f3nimo de “Semi-Implicit-Method for Pressure Linked Equations” (M\u00e9todo Semi-Impl\u00edcito para Ecuaciones Relacionadas con Presi\u00f3n). Su desarrollo se remonta a la d\u00e9cada de 1970 y ha sido extensamente empleado en investigaciones para abordar diversos problemas relacionados con fluidos y transferencia de calor.<\/p>\n

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El modelo de turbulencia utilizado es el k-\u00c9psilon, siendo este el m\u00e1s popular. Este modelo requiere dos valores para describir completamente el fen\u00f3meno de la turbulencia: uno es el \u00edndice de consistencia de flujo representado por “k”, y el otro es la constante de disipaci\u00f3n de turbulencia denominada “\u00e9psilon”.<\/p>\n

Visualizando Post procesamiento en ParaView<\/strong><\/p>\n

Podemos visualizar el modelo una vez terminadas las iteraciones en ParaView utilizando el comando . Despu\u00e9s de procesar con ParaView, se pueden ver los vectores de velocidad y la presi\u00f3n ejercida sobre el submarino. Se puede ver que la parte delantera del submarino recibe toda la presi\u00f3n y que las l\u00edneas se distribuyen por el resto del cuerpo del submarino. Tambi\u00e9n se puede ver que, como resultado, se tienen valores de l\u00ednea de flujo estructurados por todo el modelo.<\/p>\n

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Aplicabilidad del Modelo Simple<\/strong><\/p>\n

El solucionador simpleFoam, basado en el algoritmo SIMPLE, se destaca como una herramienta poderosa para abordar flujos incompresibles y turbulentos. Este algoritmo, arraigado en la ecuaci\u00f3n de Navier-Stokes y con d\u00e9cadas de uso en la din\u00e1mica computacional de fluidos, ha demostrado su eficacia y versatilidad.<\/p>\n

Es importante resaltar que la aplicabilidad y precisi\u00f3n de los resultados obtenidos mediante este modelo deben ser considerados con cuidado. La calibraci\u00f3n frecuente de estos modelos es esencial, ya que implica un an\u00e1lisis detallado de las fuerzas respectivas. En este proceso, la contribuci\u00f3n constante de los usuarios desempe\u00f1a un papel fundamental, ya que sus experiencias y aportes ayudan a perfeccionar y validar el modelo.<\/p>\n

Cabe destacar que el simpleFoam es una herramienta gratuita, lo que la hace accesible a una amplia comunidad de usuarios. La capacidad de realizar an\u00e1lisis detallados y la transparencia en la calibraci\u00f3n nos posicionan como una empresa confiable. Estamos comprometidos no solo con la precisi\u00f3n de los resultados, sino tambi\u00e9n con la mejora continua de la herramienta mediante la investigaci\u00f3n y el aprendizaje.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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