En dinámica de fluidos computacional (CFD), el algoritmo SIMPLE es un procedimiento numérico ampliamente utilizado para resolver las ecuaciones de Navier-Stokes . SIMPLE es un acrónimo de Método semi-implícito para ecuaciones vinculadas a presión.
El algoritmo SIMPLE fue desarrollado por el profesor Brian Spalding y su alumno Suhas Patankar en el Imperial College de Londres a principios de la década de 1970. Desde entonces, muchos investigadores lo han utilizado ampliamente para resolver diferentes tipos de problemas de flujo de fluidos y transferencia de calor. [1]
Muchos libros populares sobre dinámica de fluidos computacional discuten el algoritmo SIMPLE en detalle. [2] [3] Una variante modificada es el algoritmo SIMPLER (SIMPLE Revised), que fue introducido por Patankar en 1979. [4]
Algoritmo
El algoritmo es iterativo . Los pasos básicos en la actualización de la solución son los siguientes:
- Establezca las condiciones de contorno.
- Calcule los gradientes de velocidad y presión.
- Resuelva la ecuación de momento discretizado para calcular el campo de velocidad intermedia.
- Calcule los flujos de masa sin corregir en las caras.
- Resuelva la ecuación de corrección de presión para producir valores de celda de la corrección de presión.
- Actualice el campo de presión: donde urf es el factor de baja relajación de la presión.
- Actualizar las correcciones de presión límite .
- Corrija los flujos de masa facial:
- Corrija las velocidades de la celda: ; dónde es el gradiente de las correcciones de presión, es el vector de coeficientes centrales para el sistema lineal discretizado que representa la ecuación de velocidad y Vol es el volumen de la celda.
- Actualice la densidad debido a los cambios de presión.
Ver también
Referencias
- ^ Mangani, L .; Bianchini, C. (2007). Aplicaciones de transferencia de calor en turbomáquinas (PDF) . Actas de la Conferencia Internacional OpenFOAM 2007 . Consultado el 16 de marzo de 2016 .
- ^ Patankar, SV (1980). Transferencia numérica de calor y flujo de fluidos . Taylor y Francis . ISBN 978-0-89116-522-4.
- ^ Ferziger, JH ; Peric, M. (2001). Métodos computacionales para la dinámica de fluidos . Springer-Verlag . ISBN 978-3-540-42074-3.
- ^ Tannehill, JC; Anderson, DA ; Pletcher, RH (1997). Mecánica de fluidos computacional y transferencia de calor . Taylor y Francis .