Simulación numérica de flujos turbulentos con partículas

Resumen

La simulación de flujos turbulentos con partículas es un tema de gran interes tanto cientifico como tecnológico, Entre las distintas situaciones que se verían afectadas por un mejor conocimiento de estos procesos podemos enunciar la dispersión de contaminantes o de productos peligroso, los procesos de combustión con particulas o mediante sprays, y diversos metodos de fabricacion de nuevos materiales. Los objetivos que se perseguian en el presente estudio pueden centrarse en dos aspectos, por una parte en la reproducción temporal de la dispersión de partículas en dos flujos muy característicos como son la capa de mezcla y el chorro, y por otra parte en el estudio pormenorizado de los efectos que las partículas pueden causar en el flujo. Para llevar a cabo este estudio hemos empleado el "Metodo de los Vortices Discretos", que nos ha permitido reproducir simultaneamente las grandes estructuras existentes y las particulas, pudiendo ser visualizado el fenómeno que se conoce como "concentración preferencial", y que se caracteriza porque en el flujo existen zonas con una elevada concentración de particulas, mientras que en otras zonas esta concentración es mucho menor. El último aspecto tratado es la modificación que las partículas ejercen sobre el flujo. Para llevar a cabo este estudio se han ideado dos nuevos procedimientos, en el primero de ellos nuevos elementos de vorticidad son introducidos en función de la modificación provocada por las particulas; en el segundo metodo el numero de elementos de vorticidad se mantiene como constante, sin embargo sus caracteristicas son modificadas en función del efecto de las particulas. Se ha mostrado que cuando las partículas poseen la inercia adecuada se produce la modificación de las grandes estructuras, lo que al final se traduce en la modulación de los valores turbulentos caracteristicos. Tambien se ha comprobado que esta modificación esta directamente relacionada con la c