Resumen Se presenta un método de elementos finitos mixto estabilizado para un sistema acoplado bidireccional de ecuaciones diferenciales parciales que gobiernan la convección térmica transitoria de nanofluidos. El método emplea una separación de escalas de los campos de velocidad y temperatura en escalas gruesas y finas, facilitada por el marco de Escalas Multivariacionales (VMS). Esto, combinado con la linealización consistente de las ecuaciones variacionales a escala fina, produce una formulación estabilizada con mejor estabilidad y precisión. La estructura explícita de los términos de estabilización se deriva a través de la aplicación directa de un enfoque basado en funciones burbuja a las ecuaciones variacionales a escala fina. La formulación asegura un acoplamiento completo entre las fases mecánica y térmica y satisface la condición inf-sup, lo que permite el uso de funciones base de Lagrange de igual orden para todos los campos desconocidos. El método numérico resultante no solo logra una convergencia cuadrática de las ecuaciones acopladas no lineales, sino que también ofrece tasas de convergencia óptimas, tanto en el espacio como en el tiempo, para diferentes tipos de elementos y esquemas de marcha temporal. El método se aplica a problemas de convección térmica transitoria que incluyen convección natural en geometrías irregulares y convección forzada bajo la influencia de un campo de fuerza electromagnética.
Goraya et al. (Thu,) estudiaron esta cuestión.