Simulación numérica directa en flujo turbulento en tuberías

Abstract

[ES] El flujo en tuberías es esencial en nuestra vida moderna. Aproximadamente un 2% de la energía total usada por la humanidad se gasta en mover liquidos por tuberías. Sin embargo, este tipo de flujos es todavía el gran olvidado en el estudio de la turbulencia por DNS debido a la dificultad de encontrar un método numérico preciso para la resolución de las ecuaciones en toda la tubería.

Mediante el uso del código OpenPIPE, se han desarrollado varias simulaciones a alto número de Reynolds, donde se han estudiado la dinámica de este tipo de flujo. Durante el TFM se usaran apoximadamente 20M de Horas de CPU, generando bases de datos de cientos de Terabytes. Para poder analizar estos datos, se han realizado varios programas tanto en Fortran como en Matlab.

[EN] Flow in pipes is essential in our modern life. Approximately 2% of the total energy used by humanity is spent on moving liquids through pipes. However, this flow type remains largely over looked in the study of turbulence by Direct Numerical Simulation (DNS) due to the difficulty of finding an accurate numerical method for solving the equations throughout the entire pipe. Using the OpenPIPEflow code, several simulations at high Reynolds numbers were developed, and the dynamics of this flow type were studied. During the Master s Thesis project, approximately 3 million CPU hours will be used, generating databases of hundreds of terabytes. Several programs have been developed in Fortran and Matlab to analyse this data.

[CA] El flux en canonades és essencial en la nostra vida moderna. Aproximadament un 2 % de l’energia total usada per la humanitat es gasta a moure líquids per canonades. No obstant això, aquest tipus de fluxos encara és el gran oblidat en l’estudi de la turbulència per DNS a causa de la dificultat de trobar un mètode numèric precís per a la resolució de les equacions en tota la canonada. Mitjançant l’ús del codi OpenPIPEflow, s’han desenvolupat diverses simulacions a alt número de Reynolds, on s’ha estudiat la dinàmica d’aquest tipus de flux. Durant el TFM s’utilitzaran aproximadament 3M d’hores de CPU, generant bases de dades de centenars de te rabytes. Per a poder analitzar aquestes dades, s’han realitzat diversos programes tant en Fortran com en Matlab.