MODELO MATEMÁTICO SPH PARA LA INTERACCIÓN FLUIDO-ESTRUCTURA, APLICADO AL EVACUADOR DE CRECIDAS DEL EMBALSE ANCOA
EDUARDO ROJAS D. 1
LUIS ZAMORANO R. 2
RESUMEN
La hidrodinámica de partículas suavizadas (SPH en sus siglas en inglés) es un método numérico lagrangiano para la resolución de problemas de dinámica computacional de fluidos que últimamente ha ganado popularidad. En particular el modelo SPH resulta útil para reproducir fenómenos de superficie libre, como rompimiento de olas, interacciones fluido-estructura y comportamiento no-lineal del flujo. En este artículo se presenta un análisis comparativo entre los resultados de un modelo físico y de un modelo SPH implementado en un PC de escritorio con tarjeta Gráfica (GPU) para la aceleración del cálculo. El caso de estudio corresponde al evacuador de crecidas del embalse Ancoa, construido en el Instituto Nacional Hidráulico (INH) el 2015, a una escala 1:40, mientras que el modelo matemático tridimensional se realizó en un software libre denominado DualSPHysics, desarrollado por la “Universidad de Vigo» y “The University of Manchester». Los resultados muestran en general un buen ajuste del modelo, comparable a los que pueden obtenerse mediante una aproximación euleriana y bifásica utilizando las Ecuaciones Promediadas de Reynolds (RANS, en inglés) pero con la ventaja que se puede obtener en tiempos razonables gracias al uso de la GPU. El artículo también presenta algunas de las limitaciones del software y establece algunas de las mejoras futuras para mejorar dichas limitaciones.
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1 Alumno memorista – Universidad Técnica Federico Santa María – eduardo.rojasd@alumnos.usm.cl
2 Profesor guía – Instituto Nacional de Hidráulica – luiszamorano@inh.cl
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