Advanced study for the numerical resolution of the Navier-Stokes equations. Application to turbulent flows in air curtains

El present treball exposa un estudi avançat de la resolució numèrica de les equacions multidimensionals de Navier-Stokes mitjançant mètodes computacionals. El projecte ha constat d’un detallat anàlisi teòric, a partir del qual s’han desenvolupat diferents simulacions de casos de referència amb el ll...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Armengol i Sans, Sílvia
Tipo de recurso: tesis de maestría
Fecha de publicación:2023
País:España
Institución:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
Repositorio:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:upcommons.upc.edu:2117/396674
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/2117/396674
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Navier-Stokes equations
Turbulence -- Mathematical models
Computational fluid dynamics
Navier-Stokes
Turbulència
CFD
Cortina d'aire
Simulació numèrica
Equacions de Navier-Stokes
Turbulència -- Models matemàtics
Dinàmica de fluids computacional
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica::Mecànica de fluids
id ES_1d3c21de35f16fc4e10c19110878788d
oai_identifier_str oai:upcommons.upc.edu:2117/396674
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
spelling Advanced study for the numerical resolution of the Navier-Stokes equations. Application to turbulent flows in air curtainsArmengol i Sans, SílviaNavier-Stokes equationsTurbulence -- Mathematical modelsComputational fluid dynamicsNavier-StokesTurbulènciaCFDCortina d'aireSimulació numèricaEquacions de Navier-StokesTurbulència -- Models matemàticsDinàmica de fluids computacionalÀrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica::Mecànica de fluidsEl present treball exposa un estudi avançat de la resolució numèrica de les equacions multidimensionals de Navier-Stokes mitjançant mètodes computacionals. El projecte ha constat d’un detallat anàlisi teòric, a partir del qual s’han desenvolupat diferents simulacions de casos de referència amb el llenguatge de programació C++. Finalment, s’ha portat a terme una aplicació en el camp d’enginyeria de la climatització; en concret, en fluxos turbulents donats en la dinàmica de fluids de cortines d’aire. L’estudi de les equacions de Navier-Stokes ha sorgit de voler contribuir a la seva recerca científica degut a la seva complexitat. A partir de simulacions CFD, s’han obtingut solucions numèriques des de casos elementals a més avançats, podent-se endinsar en règims turbulents. Dels casos fonamentals, s’ha pogut verificar i validar la resolució numèrica considerant una varietat de geometries, condicions de contorn, dimensions de malla i esquemes numèrics. I dels casos més avançats, s’ha ampliat l’anàlisi a tres dimensions i a règims dinàmics turbulents, els quals no haguessin sigut possible sense la implementació de models de turbulència, ressaltant el model de Smagorinsky. A més, cal destacar d’ells el paper de la viscositat cinemàtica turbulenta en el tipus de simulació LES, que filtra els petits remolins de turbulència en l’espai i només resol directament les escales grans. L’aplicació desenvolupada simula un cas simplificat del flux turbulent que produeix la cortina d’aire, un equip que impulsa aire condicionat que té com a funció separar tèrmicament dos espais. En l’anàlisi realitzat, s’han avaluat la influència de la temperatura i la velocitat en els resultats, dels quals es conclou que una cortina d’aire isoterma és més energèticament eficient comparada amb una calefactada perquè presenta més pèrdues de calor, tot i que ajudi a mantenir millor la calorUniversitat Politècnica de CatalunyaPérez Segarra, Carlos DavidVera i Fernández, Jordi20232023-07-1120232023-11-20master thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccNAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/2117/396674reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPCinstname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)Inglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NoDerivs 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:upcommons.upc.edu:2117/3966742026-05-27T15:37:01Z
dc.title.none.fl_str_mv Advanced study for the numerical resolution of the Navier-Stokes equations. Application to turbulent flows in air curtains
title Advanced study for the numerical resolution of the Navier-Stokes equations. Application to turbulent flows in air curtains
spellingShingle Advanced study for the numerical resolution of the Navier-Stokes equations. Application to turbulent flows in air curtains
Armengol i Sans, Sílvia
Navier-Stokes equations
Turbulence -- Mathematical models
Computational fluid dynamics
Navier-Stokes
Turbulència
CFD
Cortina d'aire
Simulació numèrica
Equacions de Navier-Stokes
Turbulència -- Models matemàtics
Dinàmica de fluids computacional
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica::Mecànica de fluids
title_short Advanced study for the numerical resolution of the Navier-Stokes equations. Application to turbulent flows in air curtains
title_full Advanced study for the numerical resolution of the Navier-Stokes equations. Application to turbulent flows in air curtains
title_fullStr Advanced study for the numerical resolution of the Navier-Stokes equations. Application to turbulent flows in air curtains
title_full_unstemmed Advanced study for the numerical resolution of the Navier-Stokes equations. Application to turbulent flows in air curtains
title_sort Advanced study for the numerical resolution of the Navier-Stokes equations. Application to turbulent flows in air curtains
dc.creator.none.fl_str_mv Armengol i Sans, Sílvia
author Armengol i Sans, Sílvia
author_facet Armengol i Sans, Sílvia
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Pérez Segarra, Carlos David
Vera i Fernández, Jordi
dc.subject.none.fl_str_mv Navier-Stokes equations
Turbulence -- Mathematical models
Computational fluid dynamics
Navier-Stokes
Turbulència
CFD
Cortina d'aire
Simulació numèrica
Equacions de Navier-Stokes
Turbulència -- Models matemàtics
Dinàmica de fluids computacional
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica::Mecànica de fluids
topic Navier-Stokes equations
Turbulence -- Mathematical models
Computational fluid dynamics
Navier-Stokes
Turbulència
CFD
Cortina d'aire
Simulació numèrica
Equacions de Navier-Stokes
Turbulència -- Models matemàtics
Dinàmica de fluids computacional
Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica::Mecànica de fluids
description El present treball exposa un estudi avançat de la resolució numèrica de les equacions multidimensionals de Navier-Stokes mitjançant mètodes computacionals. El projecte ha constat d’un detallat anàlisi teòric, a partir del qual s’han desenvolupat diferents simulacions de casos de referència amb el llenguatge de programació C++. Finalment, s’ha portat a terme una aplicació en el camp d’enginyeria de la climatització; en concret, en fluxos turbulents donats en la dinàmica de fluids de cortines d’aire. L’estudi de les equacions de Navier-Stokes ha sorgit de voler contribuir a la seva recerca científica degut a la seva complexitat. A partir de simulacions CFD, s’han obtingut solucions numèriques des de casos elementals a més avançats, podent-se endinsar en règims turbulents. Dels casos fonamentals, s’ha pogut verificar i validar la resolució numèrica considerant una varietat de geometries, condicions de contorn, dimensions de malla i esquemes numèrics. I dels casos més avançats, s’ha ampliat l’anàlisi a tres dimensions i a règims dinàmics turbulents, els quals no haguessin sigut possible sense la implementació de models de turbulència, ressaltant el model de Smagorinsky. A més, cal destacar d’ells el paper de la viscositat cinemàtica turbulenta en el tipus de simulació LES, que filtra els petits remolins de turbulència en l’espai i només resol directament les escales grans. L’aplicació desenvolupada simula un cas simplificat del flux turbulent que produeix la cortina d’aire, un equip que impulsa aire condicionat que té com a funció separar tèrmicament dos espais. En l’anàlisi realitzat, s’han avaluat la influència de la temperatura i la velocitat en els resultats, dels quals es conclou que una cortina d’aire isoterma és més energèticament eficient comparada amb una calefactada perquè presenta més pèrdues de calor, tot i que ajudi a mantenir millor la calor
publishDate 2023
dc.date.none.fl_str_mv 2023
2023-07-11
2023
2023-11-20
dc.type.none.fl_str_mv master thesis
http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
NA
http://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv https://hdl.handle.net/2117/396674
url https://hdl.handle.net/2117/396674
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
eng
language_invalid_str_mv Inglés
language eng
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Attribution-NoDerivs 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Attribution-NoDerivs 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de Catalunya
dc.source.none.fl_str_mv reponame:UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
instname:Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
instname_str Universitat Politècnica de Catalunya (UPC)
reponame_str UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
collection UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869404268719505408
score 15.300724

Similares en LA Referencia