Simulación computacional del cuerpo de Ahmed con ángulos de incidencia de viento variables en el tiempo

Abstract

En este trabajo se simula computacionalmente el flujo de viento alrededor del modelo simplificado conocido como cuerpo de Ahmed, variando el ángulo de incidencia del viento acorde a una rotación alternativa impuesta a la zona del dominio computacional que se moverá con el cuerpo. La variable de movimiento escogida es el ángulo de guiñada, la cual es función de la ecuación que describe el movimiento oscilatorio de la malla. La simulación computacional se lleva a cabo utilizando el código libre y abierto OpenFOAM (Open Field Operation and Manipulation), utilizando la técnica de mallas solapadas conocida como overset. Mediante esta técnica es posible definir amplios movimientos angulares en la zona móvil sin problemas de deformación de sus celdas. Se analizan estadísticamente los coeficientes aerodinámicos para distintos ángulos adoptados, así como el comportamiento de la estructura del flujo turbulento para cada uno de éstos. Los resultados son además comparados con trabajos experimentales con el cuerpo inmóvil, de tal manera de contrastar las diferencias en las propiedades del flujo.

In this work, the wind flow around the simplified model known as Ahmed’s body is computationally simulated, varying the angle of incidence of the wind according to an alternative rotation imposed on the area of the computational domain that is moving with the body. The chosen variable of movement is the yaw angle, which is a function of the equation that describes the oscillatory movement of the mesh. The computational simulation is carried out using the free and open source code OpenFOAM (Open Field Operation and Manipulation), using the overlapping mesh technique known as Overset. By means of this technique it is possible to define wide angular movements in the mobile area without problems of deformation of its cells. The aerodynamic coefficients for different adopted angles are statistically analyzed, as well as the behavior of the turbulent flow structure in each case. The results are also compared against a previous experimental work where the body is fixed, in order to contrast the differences in the properties of the flow.