Un modelo de elementos finitos de la hidrodinámica alrededor de hidrofolios

Resumen

En este artículo se presenta un modelo de elementos finitos para predecir el comportamiento del agua en movimiento alrededor de hidrofolios. El modelo propuesto resuelve las ecuaciones de conservación de momentum y masa incluyendo términos de advección, presión y esfuerzo cortante. Para la descripción de la influencia de la turbulencia, el modelo de Prandtl-Kolgomorov es considerado. Una ecuación de transporte es incluida en la formulación para simular la evolución de la fracción de vapor de agua. Condiciones de frontera débilmente reflectantes son impuestas en las fronteras abiertas de entrada y salida del flujo para evitar las intensas reflecciones de las ondas de presión que generan inestabilidades. Diversos experimentos numéricos son realizados usando el perfil hidrodinámico NACA 0012. Los resultados no permanentes del modelo reproducen las características esenciales de los flujos alrededor de los hidrofolios en diversos casos. El modelo es capaz de describir la mezcla de líquido y vapor cuando la presión esta por debajo de la presión de vapor en el caso de cavitación.