Tema: Modelo de Lattice Boltzmann para simular flujos con múltiples fases y componentes.

Escuela Politécnica Nacional

Mecánica de fluidos II

Diana Quillupangui                                                                                                      2017/08/16

Tema: Modelo de Lattice Boltzmann para simular flujos con múltiples fases y componentes.

El modelo de Lattice Boltzmann tiene la capacidad de simular flujos que contienen múltiples fases y componentes. Los componentes pueden ser inmiscibles, tienen diferentes valores de masa, y su estado de equilibrio puede tener una ecuación de gas no ideal a una temperatura prescrita que presenta transiciones de fases termodinámicas. Además, este modelo tiene muchas aplicaciones en simulaciones numéricas a gran escala de varios tipos de flujos.

Existen muchas dificultades para simular numéricamente fluidos inmiscibles con métodos convencionales. Por lo cual, debido a la correspondencia no única entre un sistema de fluidos y un microsistema, pueden construirse microsistemas artificiales que son lo suficientemente simples como para simular, pero que contienen toda la física requerida de un sistema de fluidos realista. Recientemente se ha desarrollado un método computacional denominado método Lattice Boltzmann (LB), el cual se deriva del método autómata de gas reticular (LGA) y heredó de la LGA algunas de sus principales ventajas sobre los métodos computacionales convencionales.

Una mejora importante en el método LB es que puede recuperar completamente las ecuaciones de Navier-Stokes a escala. Además, es capaz de manejar condiciones de frontera complejas y diversas propiedades termodinámicas de un sistema de fluido. Se han construido modelos LGA y LB para simular fluidos inmiscibles, pero, hay problemas en estos modelos al tratar con componentes de diferentes valores de masa molecular.

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