Programación orientada a objetos aplicada a simulaciones de flujos dominados por vorticidad. Parte 1: Aspectos de implementación

Abstract

A medida que los avances en la investigación científica e ingeniería impulsan la aparición de modelos cada vez más complejos, que exceden los métodos de análisis tradicionales, la multi-física computacional adquiere un papel más preponderante. Se han impuesto metas más ambiciosas en cuanto a la fidelidad de los modelos, promoviendo la sofisticación de las técnicas de análisis y generando nuevas exigencias para la modelación y para los proyectos de desarrollo de software. En este contexto, el paradigma de programación orientada a objetos constituye una alternativa importante a la hora de desarrollar software de simulación, debido a que facilita la implementación, lectura, mantenimiento, expansibilidad y flexibilidad del código resultante. Esto es, utilizando al "objeto" como elemento fundamental para el análisis y diseño del modelo de software. En consecuencia, es necesario conocer los principios y parámetros del paradigma a los fines de poder aprovechar las ventajas que proporciona por sobre otras alternativas. El presente trabajo proporciona un marco generalizado de simulación fluido-dinámica basado en el método de red de vórtices inestacionario y no lineal, y un ejemplo de desarrollo de software de simulación dentro del paradigma orientado a objeto.

Due to progress in scientific research and engineering, computational multi-physics has developed a significant role as increasingly complex models that exceed traditional approaches have arisen. More ambitious goals have been imposed regarding the fidelity of the computational models, promoting more sophisticated analysis techniques and generating new requirements for modeling and for projects of software development. In this context, the object-oriented programming paradigm represents an important alternative when developing a simulation software, since it eases implementation, reading, maintenance, expandability and flexibility of the resulting code. All this is achieved using the “object” as the fundamental element for the analysis and design of the software model. In consequence, one must know the principles and parameters of the paradigm so as to be able to exploit its advantages over other alternatives. This effort provides a generalized framework for computational simulation of fluid dynamics based on the non-linear unsteady vortex lattice method, and an example of software development within the object-oriented paradigm.