Grupo de Mecánica de los Fluidos Computacional

Esta propuesta apunta al desarrollo a nivel nacional de la Simulación Numérica en Ingeniería Mecánica, y en particular en Mecánica de los Fluidos y sus aplicaciones, y a la consolidación del Grupo de Mecánica de los Fluidos Computacional del IMFIA (GMFC-IMFIA) Se enfoca la Simulación Numérica abarcando la integración e interacción de diversos procesos físicos, con una referencia principal al flujo de fluidos en regímenes laminares y turbulentos pero incorporando procesos y características tales como : el tratamiento de fluidos no newtonianos y sus respectivas leyes constitutivas; procesos de transferencia de calor por conducción y advencción, y también por radiación; el transporte de contaminantes pasivos, de material sedimentable y no sedimentable y su interacción con el flujo; procesos con cambio de fase incluyendo solidficación, vaporización, transporte de aire húmedo; la interacción con cuerpos fíjos y móviles, rígidos, elásticos o mas generalmente deformables; procesos físico-químicos como la floculación o la coagulación de la sangre. A nivel de desarrollos fundamentales en Simulación Numérica, se avanzará en la incorporación y mejora de técnicas como : modelos de turbulencia de grandes vórtices con parametrizaciones dinámicas, condiciones de borde immersas para el tratamiento de geometrías generalizadas y móviles en mallas estructuradas fijas; el tratamiento de mallas anidadas y superpuestas, fijas y móviles; la interacción e integración del modelo de flujos con modelos de elasticidad de cuerpos deformables y modelos a parámetros concentrados (como por ejemplo el Método de Elementos de Pala para aerogeneradores) ; la incorporación de un módulo de Elementos Discretos (DEM - Discret Element Method) para el tratamiento de sistemas de cuerpos, sus colisiones e interacciones con el fluido. El GMFC-IMFIA se ha concebido desde la óptica del desarrollo de las herramientas de simulación numérica de flujos, pero siempre motivado y comprometido en sus objetivos con la aplicación de estas herramientas a resolver problemas de la ingeniería nacional en diversos ámbitos. En este sentido, entre las aplicaciones que se abordarán para jalonar y verificar la aplicabilidad de los enfoques mencionados, se encuentran: la dispersión de contaminantes gaseosos y particulados desde chimeneas industriales y su efecto en la calidad del aire; el transporte éolico de polvo, por ejemplo desde minas a cielo abierto, especialmente en condiciones de fuerte estratificación atomsférica; la evaluación y optimización del diseño de parques eólicos a través de técnicas de micrositting computacional, incorporando modelos de performance de aerogeneradores en interacción con el flujo; la deformación y conformación de redes de pesca, modeladas como sistemas elásticos bajo el arrastre hidrodinámico; los procesos de floculación involucrados en el tratamiento de agua potable. La propuesta incluye una fuerte componente de formación de recursos humanos, tendiendo a la consolidación del GMFC-IMFIA, destacando: la finalización de dos tésis de Doctorado, el desarrollo completo de una tésis de Doctorado y de dos tésis de Maestría. Se consolidará así mismo el dictado de dos cursos de posgrado, orientados a los fundamentos de la Mecánica de los Fluidos Computacional, y la incorporación de un tercer curso en modalidad proyecto enfocado al abordaje de aplicaciones específicas.