Estudio numérico de estructuras turbulentas con un modelo k-ε en 3D de un flujo sobre un obstáculo cúbico

Abstract

Se reportan los resultados obtenidos, mediante simulaciones numéricas, del movimiento del flujo en un canal con superficie libre y un obstáculo en el fondo. El sistema de ecuaciones utilizado resuelve las ecuaciones de Navier-Stokes en tres dimensiones, al cual se le acopló un modelo de turbulencia tipo k-ε. La solución se obtiene numéricamente utilizando un esquema en diferencias finitas para la evaluación temporal de las variables y una celda escalonada para la evaluación espacial de las mismas. El objetivo del modelo es estudiar los patrones de flujo y las estructuras turbulentas que se generan debido a la presencia del obstáculo. El estudio se realizó para un flujo en tres dimensiones. Los resultados son satisfactorios, ya que muestran concordancia con otros estudios numéricos y experimentales encontrados en la literatura.