Implementación computacional del método de red de vórtices inestacionario: una versión basada en los paradigmas de programación orientada a objetos y co-simulación

• Autores: Pérez Segura, Martín Eduardo
• Año de publicación: 2018
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis de maestría
• Colaborador/a o director/a de tesis: Maza, Mauro S.; Preidikman, Sergio
• Materia: Programación; Vorticidad; Modelos de simulación; Programación orientada a objetos; Simulación computacional; Programación secuencial
• Institución: Universidad Nacional de Córdoba

Maestría en Ciencias De La Ingeniería - Mención Aeroespacial
Fil: Pérez Segura, Martín Eduardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.
La multi-física computacional ha adquirido un papel preponderante a medida que los avances en el ámbito de la investigación científica en ingeniería impulsaron la aparición de modelos cada vez más complejos y que exceden los métodos de análisis tradicionales. En este contexto, el presente desarrollo intenta proporcionar un marco generalizado de simulación computacional para análisis fluido-dinámico basado en el método de red de vórtices inestacionario y no lineal, enfatizando aspectos tales como: i) el desarrollo de software fundado en el paradigma de la Programación Orientada a Objetos, ii) la utilización de técnicas de Computación de Alto Desempeño; y iii) el diseño de software conducente a la vinculación con otras herramientas computacionales. Luego, el objetivo general de este esfuerzo es construir una herramienta funcional que combine la aceptación y aplicabilidad del método de red de vórtices, con la confiabilidad y versatilidad de un código modular bajo la metodología de la Programación Orientada a Objetos. El desarrollo siguiendo el paradigma de la Programación Orientada a Objetos contribuye a la implementación, la lectura, el mantenimiento y la extensibilidad del código, garantizando las características necesarias para su utilización eficiente en distintos grupos de investigación. Por otro lado, se incorporan rutinas de preprocesamiento que requieren cantidades mínimas de información como datos de entrada. Esto brinda una gran flexibilidad frente a otras herramientas que tienen importantes restricciones respecto a la definición topológica de las mallas utilizadas. Se admiten también modelos compuestos por múltiples cuerpos, rígidos y/o flexibles, definidos a partir de grillas independientes, con gran versatilidad en cuanto a la elección de las zonas de convección de estelas, los tipos de elementos a utilizar y otras características, tales como condiciones de permeabilidad y determinación de velocidades en puntos arbitrarios inmersos en el seno del fluido. En cuanto al desempeño, incluso con una estructura de programación secuencial, el método de red de vórtices posee una excelente relación entre aplicabilidad y costo de cálculo. Sin embargo, se explotan varias de las posibilidades que el método ofrece para paralelizar el cómputo, así como también mecanismos de optimización de algoritmos para reducir los tiempos de ejecución. Por último, se presenta una etapa de prueba y validación, la cual proporciona confiabilidad al desarrollo garantizando que los resultados obtenidos sean correctos. Todo esto con la intención de generar un componente computacional que pueda incluirse en un software de co-simulación para analizar problemas que involucren un modelo aerodinámico inherentemente inestacionario y no lineal
Fil: Pérez Segura, Martín Eduardo. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales; Argentina.