Flujos compresibles de alta velocidad y reactivos: modelado y simulación numérica

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Flujos compresibles de alta velocidad y reactivos son centrales en diversos problemas de ingeniería aeroespacial. En la aerodinámica de vehículos aeroespaciales en el régimen hipersónico, la alta transferencia existente entre los modos de energía cinética y térmica del gas son tales que modifican la composición química, dando lugar a un fuerte acoplamiento entre estas, el campo de movimiento y la transferencia de calor sobre el cuerpo. Otro ejemplo relevante lo constituye la combustión supersónica, en la que entender la interacción entre un flujo de alta velocidad y la cinética química es crucial para el estudio de los mecanismos y dinámica de la combustión.

La dinámica de fluidos computacional (CFD) tiene un rol protagónico en el estudio de este tipo de flujos, ya que permite no solo complementar los modelos analíticos y estudios experimentales, sino que también presenta una alta versatilidad al momento de explorar distintas condiciones y configuraciones, tal como es de interés en aplicaciones de ingeniería.
Presentaremos actividades de investigación del Departamento de Aeronáutica de la FCEFyN-UNC y el Grupo de Mecánica de Fluidos Aeroespaciales del IDIT-UNC-CONICET.
Juan Pablo describirá el desarrollo de metodologías computacionales aplicadas a la simulación numérica de flujos hipersónicos durante la reentrada atmosférica de vehículos aeroespaciales. Luis F. Gutiérrez Marcantoni, mostrará desarrollos realizados en el campo de los flujos químicamente activos utilizando la estructura de datos ofrecida por el código de libre distribución OpenFOAM. En particular, se abordará el solver rhoCentralRfFoam, el cual, utilizando el esquema de volúmenes finitos de Kurganov permite la solución numérica de procesos detonantes en combustión supersónica.