06/C180
Fluidodinámica de dispositivos: modelado, simulación y diseño
Fluid dynamics of devices modeling, simulation and design
Director: BUSCAGLIA, Gustavo Carlos
E-mail: gustavo@cab.cnea.gov.ar
Co-Director: DARI, Enzo Alberto
Integrantes: PADRA, Claudio; SILIN, Nicolás; LEIVA, Jorge; BASOMBRÍO, Fernando; ARNICA, Daniela; CAMPO, Gabriel; LENCINA, Luis; MARIOTTI, Alejandro; QUIROGA, Alfredo
Resumen Técnico
El proyecto propone avances significativos en el análisis y diseño de dispositivos fluídicos a partir de técnicas matemáticas y numéricas. Se considerará por un lado en profundidad el diseño óptimo de dispositivos involucrando flujos de lubricación, con optimización clásica y topológica tanto de las características macroscópicas como de la micro-textura local de las superficies. Se aplicará en sellos y cojinetes mecánicos (industria nuclear, mecánica) como biomecánicos (cojinetes hemodinámicos para circulación asistida). Por otro lado, se avanzará en la capacidad de simulación y análisis de flujos de turbulencia compleja ampliando la potencia y confiabilidad de métodos existentes de simulación directa o de grandes vórtices. Se estudiarán fenómenos de mezclado y de transición cruciales en el funcionamiento de dispositivos de alto número de Reynolds, tales como canales combustibles, intercambiadores de calor, y transitorios de arranque en sistemas de seguridad nuclear o motores de uso espacial.
Summary
The project goal is to significantly advance the analysis and design methodologies of fluid-based devices on the basis of mathematical and numerical tools. One major topic to be addressed is the optimal design of lubricated devices through both classical and topological optimization tools, conducted at two levels: The macroscopic characteristics and shape, and the detailed tailoring of microscopic surface textures. Applications will include mechanical seals and bearings (in nuclear and mechanical industries) and hemodynamic bearings (for blood pumps and other medical devices). Another major topic to be addressed is that of improving current prediction capabilities for complex turbulent flows through DNS and LES. Focus will be in mixing and transition phenomena that are crucial to two main problems: Heat exchange and large-scale structures in cooling channels and/or heat exchangers, and start-up flows in nuclear safety systems and rocket motors.