Flujo alrededor de un par de cilindros 2D utilizando un solucionador híbrido Euleriano-Lagrangiano

Resumen El campo de la aerodinámica externa abarca diversas disciplinas de ingeniería con un impacto significativo en la tecnología de energía eólica. Las investigaciones aerodinámicas proporcionan información no solo sobre las características de las palas individuales o turbinas eólicas independientes, sino también sobre toda la granja eólica. A medida que los avances en el diseño de turbinas eólicas continúan, entender las interacciones entre turbinas en estrecha proximidad se vuelve crucial, presentando un problema de múltiples cuerpos. Los investigadores requieren herramientas eficientes y precisas para estudiar exhaustivamente tales dinámicas. Este documento presenta un solucionador híbrido Euleriano-Lagrangiano diseñado para aprovechar las fortalezas de los solucionadores Eulerianos en la resolución de capas límite y de los solucionadores Lagrangianos en la convección de estelas río abajo sin introducir una difusión numérica significativa. El solucionador maneja hábilmente simulaciones de múltiples cuerpos, permitiendo la construcción de mallas Eulerianas independientes que se comunican sin problemas a través de partículas Lagrangianas. De esta manera, el estudio computacional de problemas multibodys no requiere mallas muy grandes y densas. La validación en casos de cuerpo único ya se ha realizado, y este documento demuestra la aplicación del solucionador a un par de cilindros en diferentes configuraciones. Se lleva a cabo un análisis de rendimiento comparativo contra solucionadores puramente Eulerianos. Los resultados destacan que el solucionador híbrido reproduce eficazmente la precisión del solucionador Euleriano, demostrando su efectividad en el manejo de simulaciones aerodinámicas complejas.