Modelo tridimensional de Lattice Boltzmann para potenciales electrodinámicos
Este trabajo construye e implementa un modelo de lattice Boltzmann (LBM) para si- mular la evolución de los potenciales electromagnéticos producidos por cualquier distribución de corriente dada. El modelo reproduce en el límite continuo las ecuaciones de onda con fuente que gobiernan el comportamien...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión aceptada para publicación |
| Fecha de publicación: | 2017 |
| País: | Colombia |
| Institución: | Universidad Nacional de Colombia |
| Repositorio: | Repositorio UN |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.unal.edu.co:unal/62340 |
| Acceso en línea: | https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/62340 http://bdigital.unal.edu.co/61399/ |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | 53 Física / Physics Modelo tridimensional Lattice Boltzmann Potenciales electrodinámicos Métodos de simulación |
| Sumario: | Este trabajo construye e implementa un modelo de lattice Boltzmann (LBM) para si- mular la evolución de los potenciales electromagnéticos producidos por cualquier distribución de corriente dada. El modelo reproduce en el límite continuo las ecuaciones de onda con fuente que gobiernan el comportamiento de los potenciales electromagnéticos en el gauge de Lorentz, junto con la ecuación de conservación de la carga, que calcula la densidad de carga para la distribución de corriente. La estrategia consiste en modificar el modelo de lattice Boltzmann para ondas de manera que se puedan incluir fuentes, y luego utilizar cuatro de estos modelos para simular la evolución del potencial escalar φ y de las tres componentes del potencial vector ~ A . Finalmente, un LBM adicional se encarga de calcular la densidad de carga de manera que se cumpla la ecuación de conservación. El conjunto reproduce exitosamente los potenciales y los campos electro- magnéticos generados por un dipolo eléctrico oscilante, y sus resultados coinciden tanto con las expresiones analíticas para el campo magnético como con los resultados obtenidos por el método FDTD ( Finite Difference Time Domain ). El modelo propuesto extiende las ventajas de los LBM al cálculo de potenciales electromagnéticos, con muchas posibles aplicaciones en el futuro. Por lo tanto, constituye una alternativa valiosa para la simulación numérica en electrodinámica y un aporte en el desarrollo de estos métodos de simulación. |
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