Estudio del flujo estacionario alrededor de un obstáculo: extensión a la simulación de ondas de montaña

Benítez Sánchez, David. (2017). Estudio del flujo estacionario alrededor de un obstáculo: extensión a la simulación de ondas de montaña Master Thesis, Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias

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Nombre Descripción Tipo MIME Size
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Título Estudio del flujo estacionario alrededor de un obstáculo: extensión a la simulación de ondas de montaña
Autor(es) Benítez Sánchez, David
Resumen En este trabajo se estudiará el comportamiento, en estado estacionario, de un fluido viscoso incompresible en cuyo camino se interpone un obstáculo. La no linealidad de las ecuaciones de la hidrodinámica y la complejidad del fenómeno requieren del uso de técnicas numéricas de computación. Este trabajo se presenta como una continuación del Trabajo Fin de Máster elaborado por Jaime Rey Vidaurrázaga: “Estudio de un flujo incompresible y viscoso alrededor de un obstáculo: régimen estacionario” [1]. Se estudiarán tres casos. El primero corresponde al flujo alrededor de un obstáculo sin girar inmerso en el fluido (caso ya estudiado en [1]); con ello se comprobará la validez del código implementado. Posteriormente, y ya entrando en materia propia de este trabajo, se estudiará el flujo alrededor del mismo obstáculo cuando es girado 45º. El último caso desarrollado es el más destacable de este trabajo: se trata de la extensión y aplicación del modelo sobre un fenómeno meteorológico bien conocido, como son las ondas de sotavento, que se suelen observar en la atmósfera, y que se deben a la presencia de cadenas montañosas. Para ello, se estudiará el flujo alrededor de un obstáculo triangular situado sobre un suelo en una atmósfera estratificada. Con el fin de resolver los sistemas acoplados de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales elípticas que aparecen en estos problemas se hará una discretización de las mismas mediante diferencias finitas y se utilizará un método de relajación.
Abstract In this paper, we describe the two-dimensional steady state of an incompressible viscous flow past an obstacle. The nonlinearity of the equations of hydrodynamics and the complexity of the phenomenon require the use of numerical computation techniques. This paper is presented as a continuation of the Master's thesis work elaborated by Jaime Rey Vidaurrázaga “Study of an incompressible and viscous flow past an obstacle: steady state” [1]. Three cases will be studied: The first one corresponds to the flow around an unrotated obstacle immersed in the fluid (case already studied in [1]); this will check the validity of the implemented code. Subsequently, and focusing on the actual contribution of this paper, the flow around the same obstacle will be studied when it is rotated 45º. The last case developed is the most remarkable of this paper. This is the extension and application of the model on a well-known meteorological phenomenon such as lee waves that are usually observed in the atmosphere due to the presence of mountain ranges. To do this, the flow around a triangular obstacle located on a floor in a stratified atmosphere will be studied. A discretization of the equations will be done by finite differences to solve the coupled systems of elliptic partial differential equations that appear in these problems, and a relaxation method will be used.
Notas adicionales Trabajo de Fin de Máster. Máster Universitario en Física de Sistemas Complejos. UNED
Materia(s) Física
Editor(es) Universidad Nacional de Educación a Distancia (España). Facultad de Ciencias
Director/Tutor Serrano Maestro, María del Mar
Fecha 2017-03-14
Formato application/pdf
Identificador bibliuned:master-Ciencias-FSC-Dbenitez
http://e-spacio.uned.es/fez/view/bibliuned:master-Ciencias-FSC-Dbenitez
Idioma spa
Versión de la publicación acceptedVersion
Nivel de acceso y licencia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
info:eu-repo/semantics/openAccess
Tipo de recurso master Thesis
Tipo de acceso Acceso abierto

 
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Creado: Tue, 21 Mar 2017, 21:22:29 CET