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• W1528478846 abstract "La finalidad de esta tesis es la obtencion de las distribuciones de velocidades, presiones y temperaturas en la conveccion forzada de flujos compresibles en situaciones bidimensionales y de estabilizacion. Es a partir de estos valores que se determina la friccion y la transferencia de calor entre el fluido y el contorno o canalizacion. La tesis consta de cinco capitulos. En el primero, de caracter introductorio, se plantea la problematica de resolucion de las ecuaciones que describen el comportamiento del flujo. Se analizan dos niveles de modelizacion. De una parte, y en base al concepto de capa limite introducido por L. Prandtl, se divide el dominio por el que circula el flujo en dos zonas: unas delgadas regiones proximas a los contornos solidos en los que la friccion y la transferencia de calor son factores condicionantes, y el resto del dominio en el que el flujo puede considerarse como no viscoso, pudiendose despreciar los efectos de la friccion y de la transferencia de calor. En el segundo nivel de modelizacion se plantea la resolucion directa de las ecuaciones de continuidad, cantidad de movimiento y energia en todo el dominio. Los capitulos segundo, tercero y cuarto estan dedicados al primer nivel de modelizacion indicado. En el segundo capitulo se resuelve el flujo potencial compresible en base a la discretizacion del dominio mediante la generacion de mallas adaptables a los contornos. Se analizan diferentes criterios de discretizacion de las ecuaciones siendo los resultados numericos obtenidos contrastados entre si y con los que se derivan del empleo de mallas de discretizacion rectangulares. El tercer capitulo trata de la resolucion de las capas limites hidrodinamicas y termicas mediante la integracion numerica de la ecuaciones de conservacion. Para el analisis de las capas limite turbulentas se ha utilizado los conceptos de viscosidad turbulenta y conductividad termica turbulenta, empleandose expresiones semiempiricas en la descripcion de dichas cantidades. Se estudian diversas situaciones contrastandose los resultados numericos obtenidos con los que se derivan de estudios experimentales presentados por distintos autores. En el cuarto capitulo se efectua la resolucion conjunta de la zona potencial y de las capas limite en el marco de un algoritmo global de resolucion. A modo ilustrativo se ha realizado el estudio del flujo de aire en una tobera o canalizacion convergente, analizandose aspectos tales como la compresibilidad del flujo y la transferencia de calor entre el fluido y los contornos solidos limitantes. Los resultados que se derivan de la resolucion numerica, supuestos los contornos adiabaticos, son contratados con los obtenidos experimentalmente en esta tesis y en una unidad de soplado del laboratorio. En el quinto y ultimo capitulo se aborda el segundo nivel de modelizacion arriba indicado, si bien la atencion se centra en ecuaciones genericas del tipo conveccion-difusion. Asi, partiendo de una distribucion de velocidades conocida, se realiza la resolucion de dicha ecuacion en base a la generacion de sistemas ortogonales de coordenadas curvilineas coincidentes con las propias lineas de corriente del flujo. La precision y zonas de aplicacion del metodo numerico son puestas de manifiesto en situaciones singulares de solucion analitica conocida. Los resultados obtenidos son satisfactorios en un amplio rango de numeros de Peclet, y claramente superiores a los que se derivan del empleo de mallas de discretizacion rectangulares." @default.
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