Una nueva implementación para las ecuaciones de NAVIER-STOKES mediante KLE y elementos espectrales

Abstract

En este trabajo se presenta una implementación realizada en lenguaje C++ del Método KLE (método de la ecuación laplaciana cinemática). Este método resuelve las ecuaciones de Navier—Stokes de fluidodinámica en base a la formulación vorticidad-velocidad de las mismas. En esta implementación, se utilizó un conjunto de clases y bibliotecas diseñadas especialmente para el desarrollo de sistemas que resuelven problemas mediante el método de los elementos finitos. El framework adoptado fue extendido mediante la inclusión de código para el manejo de elementos espectrales y de condiciones de bordes variables en función de tiempo y espacio, entre otras. La mejora en el diseño de las clases junto con la consecuente reutilización de código, además de otras características, hacen que esta implementación presente mejores condiciones de escalabilidad respecto de versiones anteriores. La implementación fue validada mediante la resolución de problemas con solución conocida. Las mediciones realizadas indican que se lograron mejoras importantes en cuanto a tiempo de procesamiento en comparación a implementaciones anteriores de este método.