Simulación Numérica del Flujo a Bajo Número de Reynolds en un Microresonador del Tipo Placa. Parte 1: OpenFOAM y GBEM

Abstract

Se presenta una modelización numérica del flujo tridimensional de un fluido viscoso newtoniano en régimen oscilatorio alrededor de un microresonador de tipo placa utilizado en sistemas microelectromecánicos (MEMS). El microresonador consiste en una placa de polisilicio con una alta relación de aspecto, de muy bajo espesor, perforada con 75 agujeros equiespaciados. El mismo está empotrado en ambos extremos y vibrando en su primer modo natural a una frecuencia de 176 KHz por encima de un sustrato fijo. Se calcula el factor de calidad del dispositivo, expresado como el cociente entre la energía total del sistema y aquella que disipa al fluido en un ciclo de oscilación. A tal fin, se calculan las tracciones sobre el cuerpo y luego el trabajo realizado por las mismas, En esta contribución la simulación numérica será realizada con FVM (por Finite Volume Method) utilizando la suite OpenFOAM(R) y con Galerkin BEM (por Galerkin Boundary Element Method).