Numerical Evaluation of the Flow over a Backward-Facing Step: Assessing the pimpleFoam Solver

Abstract

[ES] La finalidad de este proyecto es el estudio del algoritmo pimpleFOAM y sus distintos métodos de cálculo (Piso, Pimple y L.T.S.) con el fin de comprenderlo y aportar recomendaciones para su uso. Para ello, se llevará a cabo un análisis y evaluación del comportamiento del en un canal con escalón a bajo número de Reynolds. Tras obtener los valores experimentales, se procederá al modelado del problema para su posterior análisis en el software OpenFOAM utilizando el algoritmo pimpleFOAM en el solver. Como condición para el uso de éste, el flujo debe de ser incompresible, turbulento y transitorio, aunque, cambiando los métodos de operación del algoritmo (L.T.S.), se pueden llegar a analizar flujos estacionarios. Finalmente, se validarán los resultados obtenidos centrándose en la precisión del método utilizado, llegando a las conclusiones pertinentes y aportando recomendaciones para el uso de este solver y de sus distintos métodos de operación.

[EN] The aim of this project is the study of the pimpleFoam solver and its different calculation modes (PISO, PIMPLE and LTS) in order to understand it and provide recommendations for its use. For this, an analysis and evaluation of the flow behavior over a backward facing step at low Reynolds number will be carried out. After obtaining the experimental values, the problem will be modeled for further analysis in the OpenFOAM software using the pimpleFOAM algorithm in the solver. As a condition of its use, the flow must be incompressible, turbulent and transient, although, by changing the methods of operation of the algorithm (L.T.S.), it can be analyzed stationary flows. Finally, the results obtained will be validated by focusing on the accuracy of the method used, reaching the pertinent conclusions and providing recommendations for the use of this solver and its different operating methods.