Magnitudes de superficie

Los resultados relacionados con las superficies del modelo se muestran como "Cantidades de Superficie". Estos incluyen los resultados de la presión superficial, los coeficientes C_p y la tensión cortante superficial τ. Puedes establecer el tipo de resultados haciendo clic en el botón , , o en el área "Resultados - Cantidades de Superficie" del panel.

Cantidades de superficie, Presión superficial

De forma predeterminada, la presión debida al viento que actúa sobre las superficies se muestra como un "Mapa de Colores": Se asigna un valor de presión a cada punto en cada superficie. La clase de asignación de colores clasifica las ubicaciones dentro de las superficies que tienen magnitudes de presión específicas. En el panel, se representan los colores y sus respectivos valores.

La presión actúa perpendicularmente sobre las superficies, mostrando así la resistencia (magnitudes positivas) y el levantamiento (magnitudes negativas).

Cuando activas la opción "Mostrar Fuerzas de Resistencia" en el panel o navegador, puedes revisar la fuerza resultante de la carga de viento que actúa sobre el modelo y su ubicación.

Presión superficial con fuerza de arrastre resultante

Si es necesario, puedes modificar los colores y los valores asignados (ver Capítulo Mapa de Colores).

Cuando activas la opción "Resultados en la Malla de Volumen Finito" en el panel o navegador, los resultados de presión superficial se muestran en la malla que presenta los volúmenes finitos utilizados para el cálculo. De esta manera, puedes verificar cómo se tratan las aberturas o conexiones de vigas en la simulación, por ejemplo.

Resultados en malla de volumen finito

Coeficiente Cp de Superficie

Coeficiente Cp de superficie

Estos valores muestran los coeficientes de presión que representan la relación entre la presión estática y la presión de estancamiento.

El coeficiente C_p es útil para representar la presión como una cantidad adimensional, la cual describe las presiones relativas a lo largo de un campo de flujo. La fórmula es

donde se asume que la velocidad de corriente libre v_∞ es un valor que ocurre en el borde superior del modelo. Es muy útil representar la presión en términos de una cantidad adimensional. Más en Wikipedia.

Tensión Cortante Superficial

Estos resultados solo están disponibles para simulaciones de Flujo Estacionario y deben ser habilitados en las opciones Avanzadas antes del cálculo.

Tensión de cizallamiento superficial

Las fuerzas de cizallamiento actúan de manera diferente en fluidos que en sólidos, donde la resistencia a una deformación por cizallamiento depende de la propia deformación. La resistencia a la acción de las fuerzas de cizallamiento en un fluido aparece solo cuando el fluido está en movimiento. La tensión cortante τ_ω es una función del gradiente de la tasa de cizallamiento ∂u/∂y y de la viscosidad dinámica, que es la propiedad de un fluido para resistir el crecimiento de la deformación por cizallamiento. La forma de la relación entre la tensión cortante y la tasa de deformación (gradiente de la tasa de cizallamiento) depende del fluido; para un fluido newtoniano, la tensión cortante es una tensión proporcional a la tasa de deformación:

En la forma general de la ley constitutiva de Newton, la tensión cortante es proporcional al gradiente de velocidad de flujo (tensor de segundo orden); entonces, la ecuación toma la forma:

Más sobre la tensión cortante superficial y su implementación en RWIND 3 se puede encontrar aquí OpenFoam.