Una estrategia de acoplamiento conservativa y monótona para mallas no coincidentes en problemas multifísica particionados

Abstract

Las simulaciones numéricas de problemas multifísica se han vuelto populares en una gran cantidad de aplicaciones ingenieriles, tales como las simulaciones de problemas de interacción fluidoestructura. Como la complejidad de tales simulaciones ha aumentado debido a la introducción de otros fenómenos físicos, como los termodinámicos y los acústicos, es conveniente considerar estrategias de solución particionadas con el fin de reutilizar algoritmos (denominados solvers) específicos son capaces de resolver tales problemas independientemente, sin introducir mayores modificaciones a los códigos. En éste escenario, es deseable poder utilizar diferentes discretizaciones para cada subdominio del problema. Sin embargo, esto introduce la necesidad de proyectar soluciones desde la interfaz de un subdominio a otro, para transferir los desplazamientos y velocidades de los contornos de los subdominios y sincronizar los solvers. Por lo tanto, en este trabajo un esquema de proyección monótono y conservativo es introducido y utilizado para acoplar un solver computacional de dinámica de fluidos y uno de dinámica de estructuras. La precisión y consistencia, así como también las propiedades de conservación y monotonicidad, serán evaluadas sobre dominios 2D cuyas interfaces de interacción son 1D. Finalmente se hará un análisis de las fortalezas y debilidades presentes en el algoritmo de proyección de soluciones.