Metodos Numericos Para Flujos En Cavidades Cerradas.

Abstract

Consideramos algunos tｴopicos en flujos incompresibles en cavidades cerradas.
Primero repasamos el problema de ondas inerciales dentro de cavidades rotantes cerradas
y completamente llenas, cuya formulación diferencial es rederivada siguiendo la exposición de Kudlick/Greenspan, desde las ecuaciones de Navier-Stokes (caso viscoso) hasta la
de Poincarｴe (caso invｴıscido). Luego reproducimos algunas soluciones semi-analｴıticas para
esferoides (Kudlick) y, mediante el cｴodigo numｴerico PETSC-FEM1, modelamos el caso de
una esfera completamente llena con un lｴıquido incompresible, relativamente poco viscoso,
y que está rotando con velocidad angular promedio constante, pero perturbada con una peque
˜na componente periódica. A continuación, nos concentramos en un cｴomputo del flujo
dentro un cilindro completamente lleno con un fluido incompresible muy viscoso, y que
gira estacionariamente con un movimiento combinado de espín y de nutación. Este movimiento
es típico del observado en propulsores rotantes estabilizados por un movimiento
rápido de espín, cuando su eje de rotación instantáneo no coincide completamente con su
eje de simetría axisimétrica. En este caso, las ecuaciones diferenciales de movimiento en
el dominio del tiempo son expresadas en una terna de referencia no inercial que acompania
parcialmente los movimientos del cilindro (terna aerobalística) y luego son discretizadas.
La solución numérica del patrón estacionario de flujo es también obtenida mediante el
citado código numérico.