Algoritmo SIMPLE

En dinámica de fluidos computacional (CFD), el algoritmo SIMPLE es un procedimiento numérico ampliamente utilizado para resolver las ecuaciones de Navier-Stokes . SIMPLE es el acrónimo de Semi-Implicit Method for Pressure Linked Equations (Método semiimplícito para ecuaciones vinculadas a la presión).

El algoritmo SIMPLE fue desarrollado por el profesor Brian Spalding y su alumno Suhas Patankar en el Imperial College de Londres a principios de los años 1970. Desde entonces, muchos investigadores lo han utilizado ampliamente para resolver distintos tipos de problemas de flujo de fluidos y transferencia de calor. ^[1]

Muchos libros populares sobre dinámica de fluidos computacional analizan el algoritmo SIMPLE en detalle. ^[2]^[3] Una variante modificada es el algoritmo SIMPLER (SIMPLE Revisado), que fue introducido por Patankar en 1979. ^[4]

Algoritmo

El algoritmo es iterativo . Los pasos básicos para la actualización de la solución son los siguientes:

Establezca las condiciones de contorno.
Calcular los gradientes de velocidad y presión.
Resuelva la ecuación de momento discretizado para calcular el campo de velocidad intermedio.
Calcular los flujos de masa no corregidos en las caras.
Resuelva la ecuación de corrección de presión para producir valores de celda de la corrección de presión.
Actualice el campo de presión: donde urf es el factor de subrelajación para la presión. $p^{k+1}=p^{k}+{\text{urf}}\cdot p^{'}$
Actualice las correcciones de presión límite . $p_{b}^{'}$
Corrija los flujos de masa facial: ${\punto {m}}_{f}^{k+1}={\punto {m}}_{f}^{*}+{\punto {m}}_{f}^{'}$
Corrija las velocidades de la celda: ; donde es el gradiente de las correcciones de presión, es el vector de coeficientes centrales para el sistema lineal discretizado que representa la ecuación de velocidad y Vol es el volumen de la celda. ${\vec {v}}^{k+1}={\vec {v}}^{*}-{\frac {{\text{Vol}}\ \nabla p^{'}}{ {\vec {a}}_{P}^{v}}}$ ${\nabla p^{'}}$ ${{\vec {a}}_{P}^{v}}$
Actualización de densidad debido a cambios de presión.

Véase también

Referencias

^ Mangani, L.; Bianchini, C. (2007). Aplicaciones de transferencia de calor en turbomáquinas (PDF) . Actas de la Conferencia Internacional OpenFOAM 2007. Consultado el 16 de marzo de 2016 .
^ Patankar, SV (1980). Transferencia numérica de calor y flujo de fluidos . Taylor & Francis . ISBN 978-0-89116-522-4.
^ Ferziger, JH ; Peric, M. (2001). Métodos computacionales para dinámica de fluidos . Springer-Verlag . ISBN 978-3-540-42074-3.
^ Tannehill, JC; Anderson, DA ; Pletcher, RH (1997). Mecánica de fluidos computacional y transferencia de calor . Taylor & Francis . ISBN. 9781560320463.

[1] Mangani, L.; Bianchini, C. (2007). Aplicaciones de transferencia de calor en turbomáquinas (PDF) . Actas de la Conferencia Internacional OpenFOAM 2007. Consultado el 16 de marzo de 2016 .

[2] Patankar, SV (1980). Transferencia numérica de calor y flujo de fluidos . Taylor & Francis . ISBN 978-0-89116-522-4.

[3] Ferziger, JH ; Peric, M. (2001). Métodos computacionales para dinámica de fluidos . Springer-Verlag . ISBN 978-3-540-42074-3.

[4] Tannehill, JC; Anderson, DA ; Pletcher, RH (1997). Mecánica de fluidos computacional y transferencia de calor . Taylor & Francis . ISBN. 9781560320463.

Algoritmo

Véase también

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