Una formulación Galerkin-MEF del método de cálculo de incrementos finitos para problemas de advección dominante

Este trabajo de tesis es sobre el análisis y la solución numérica de ecuaciones diferenciales parciales que modelan fenómenos de advección-difusión, de particular interés son los problemas con advección dominante.En este caso se tienen soluciones con gradientes altos que los esquemas numéricos clási...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Ramírez Aranda, Manuel
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2010
País:México
Institución:Centro de Investigación en Matemáticas
Repositorio:Repositorio Institucional CIMAT
Idioma:español
OAI Identifier:oai:cimat.repositorioinstitucional.mx:1008/241
Acceso en línea:http://cimat.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1008/241
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:info:eu-repo/classification/MSC/Método del cálculo de incrementos finitos Advección Difusión Advección Dominante
info:eu-repo/classification/cti/1
info:eu-repo/classification/cti/12
Descripción
Sumario:Este trabajo de tesis es sobre el análisis y la solución numérica de ecuaciones diferenciales parciales que modelan fenómenos de advección-difusión, de particular interés son los problemas con advección dominante.En este caso se tienen soluciones con gradientes altos que los esquemas numéricos clásicos no reproducen adecuadamente. Un número asociado a la malla que caracteriza la complejidad de aproximación es el número de Péclet, si el número de Péclet es grande la solución discreta no corresponde con la física del fenómeno y puede presentar oscilaciones. Este problema se puede corregir con un re?namiento de la malla, dividiendo el dominio en elementos de menor tamaño hasta lograr reducir el número de Péclet. Desafortunadamente, esto tiene como consecuencia un incremento en el costo computacional debido al aumento en las dimensiones de los sistemas de ecuaciones lineales que tienen que resolverse. Una alternativa son los métodos de estabilización, que mejoran la calidad de la solución sin tener la necesidad de cambiar la malla. Entre estos métodos se pueden mencionar Difusión Arti?cial, Contracorriente (SUPG) (Streamline-Upwind Petrov Galerkin), Galerkin?Mínimos cuadrados (GLS) (Galerkin/Least-squares) y el Método de Subescalas (SGS) (Subgrid Scale). En todos los métodos anteriores la elección apropiada del parámetro de estabilización es de gran importancia. De nuestro conocimiento, la mayoría de los procedimientos de elección están basados en métodos heurísticos.