D5.1. Transitoria o estacionaria

El viento es un fenómeno inherentemente variable en el tiempo, y su simulación puede capturar varios resultados, como promedios temporales de velocidad y turbulencia, o efectos de flujo dinámico, según el método elegido (ver Tabla 6).

Tabla 6: Magnitudes de flujo calculables con RANS, URANS y LES

Según Shimada e Ishihara, una cantidad de flujo instantáneo Φ se puede descomponer en un promedio temporal Φ ‾, una fluctuación periódica Φ ˜ y una fluctuación estocástico-turbulenta Φ^'. En la forma más simple, la simulación RANS (Reynolds-Averaged Navier-Stokes) solo calcula los promedios temporales Φ ‾ de las cantidades de flujo, omitiendo los efectos dinámicos. Para capturar los efectos del flujo no estacionario, se requiere una simulación transitoria. URANS (Unsteady RANS) permite el cálculo de los promedios temporales Φ ‾ más las fluctuaciones periódicas Φ ˜, aunque tiende a subestimar la fluctuación general. En URANS, además de la elección apropiada de la rejilla y el paso de tiempo, el modelo de turbulencia y el esquema de discretización juegan un papel crítico. Los modelos de turbulencia demasiado disipativos pueden amortiguar los efectos inestables, por lo que se recomiendan esquemas de discretización no disipativos para simulaciones inestables.

El enfoque más completo es LES (Large Eddy Simulation), que puede representar promedios temporales Φ ‾, fluctuaciones periódicas Φ ˜ y estocástico-turbulentas Φ^'. Esta descomposición ilustra las capacidades y limitaciones de los diferentes métodos de simulación para capturar fenómenos de flujo inestable. La elección del método apropiado depende en última instancia de los requisitos específicos de cada estudio y se debe considerar cuidadosamente para capturar adecuadamente los aspectos relevantes del flujo de viento.