Simulación del Flujo de Gases Pesados en una Centrífuga Utilizando el Método "Direct Simulation Monte Carlo (DSMC)"

Abstract

En este trabajo se muestran los avances del modelado computacional del flujo de gases en una centrífuga. El mismo presenta serias dificultades ya que debido a la gran velocidad de rotación, se generan altos gradientes de densidad y presión en la dirección radial y por lo tanto dos regiones bien diferenciadas: una cercana a la pared exterior, donde la distancia entre moléculas es lo suficientemente chica como para considerar el medio como un continuo. Por el contrario, en la región central, esta distancia se hace tan grande que la hipótesis de medio continuo deja de ser válida. En esta región donde el gas se encuentra rarificado, se hace necesario un modelo estadístico y uno muy utilizado es el Direct Simulation Montecarlo (DSMC). En este trabajo se muestran los avances del modelado computacional del flujo de gas en una centrífuga utilizando este enfoque. Dicho modelo se encuentra implementado en el código Suds Ultracentrifuge Direct Simulation (SUDS), desarrollado originalmente dentro de la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). En particular se realizó un proceso de validación del código SUDS, resolviendo un problema con solución analítica conocida, obteniéndose resultados satisfactorios.