Palabras clave
ecuación de Boltzmann en redes
convección natural
Cómo citar
Resumen
La convección es un fenómeno fundamental encontrado en varias aplicaciones atmosféricas e industriales. En el presente artículo se presenta la simulación numérica del flujo en una cavidad, calentada en una de sus paredes, en régimen laminar, números de Rayleigh (Ra) de 103 ≤ Ra ≤106 y para un número de Prandtl de Pr = 0,7, mediante el método de la ecuación de Boltzmann en redes (LBE). Esta técnica ha demostrado ser muy eficiente y poderosa en la dinámica de fluidos computacional (CFD). La velocidad del flujo se calcula a partir del uso de la tradicional función densidad de distribución en el modelo D2Q9 (de dos dimensiones y nueve velocidades) y la temperatura se obtiene a partir de la inclusión de una función de densidad de distribución de energía interna en un modelo D2T5 (dos dimensiones y cinco temperaturas). El nuevo modelo térmico utilizado demostró ser estable y los resultados obtenidos demuestran una gran exactitud al ser comparados con los resultados obtenidos experimental y numéricamente, mediante otros métodos de CFD.
CHEN, Y.; OHASHI, H. y AKIYAMA, M. A. Thermal lattice Bhatnagar-Gross-Krook model without nonlinear deviations in macrodynamic equations. Physical Review E. 1994; vol. 50, núm. 4, pp. 2776-2783.
D’ORAZIO, A.; MASSIMO, C. y GIAN PIERO, C. Application to natural convection enclosed flow of a lattice Boltzmann BGK model coupled with a general purpose thermal boundary conditions. International Journal of Thermal Sciences. 2004, vol. 43, pp. 575-586.
DAZHI, Y.; RENWEI, M.; LI-SHI, L. y WEI, S. Viscous flow computations with the method of lattice Boltzmann equations. Progress in Aerospace Sciences. 2003, vol. 39, núm. 5, pp. 329-367.
FILIPPOVA, O. y PANEL, D. A novel BGK approach for low Mach number combustión. Journal of Computations Physics. 2000, vol. 158, núm. 2, pp. 139-160.
FLOREZ, S. E.; CUESTA, I. y SALUEÑA, C. Flujo de Poiseuille y la cavidad con pared móvil calculado usando el método de la ecuación de lattice Boltzmann. Ingeniería & Desarrollo. 2008, vol. 1, núm. 24, pp. 117-132.
GUO, Z.; SHI, B. y ZHENG, C. A coupled lattice BGK model for the Boussinesq equations. International Journal for Numerical Methods in Fluids. 2002, vol. 39, pp. 325-342.
HE, X.; CHEN, S. y DOOLEN, G. D. A novel thermal model for the lattice Boltzman method in incompresible limit. Journal of Computational Physics. 1998, vol. 146, núm. 1, pp. 282-300.
HIGUERA, F. J. y JIMÉNEZ, J. Boltzmann approach to lattice gas simulation. Europhysics Letters. 1989, vol. 9, núm. 7, pp. 663-668.
KNOW, Y. W. Development of coupling technique for LBM and FEM for FSI application. International Journal for Computer-Aided Engineering and Software. 2006, vol. 23, núm. 8, pp. 860-875.
KUZNICK, F.; VAREILLES, J.; RUSAOUEN, G. y KRAUSS, G. A double-population lattice Boltzmann method whit non-uniform mesh for the simulation of natural convection in square cavity. International Journal of Heat and Fluid Flow. 2007, vol. 28, pp. 862-870.
KUZNIK, F.; VAREILLES, J.; RUSAOUEN, G. y KRAUSS, G. Application to natural convection enclosed flows of a lattice Boltzmann BGK model coupled with a general purpose thermal boundary conditions. International Journal of Thermal Sciences. 2004, vol. 43, pp. 575-586.
QUIAN, Y.; D’HUMIERES, D. y LALLEMAND P. Lattice BGK models for Navier-Stokes Equation. Europhysics Letters. 1992, vol. 17, pp. 479-84.
QUIAN, Y. H. y ORSZAG, S. A. Lattice BGK models for Navier-Stokes equation: non-linear deviation in compressible regimes. Europhysics Letters. 1993, vol. 21, pp. 255-259.
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