Comparación de algoritmos de acoplamiento velocidad-presión para problemás no estacionarios del flujo alrededor de un cilindro circular

La precisión de los resultados, la estabilidad numérica y el tiempo de cálculo son factores importantes para cualquier tipo de problema dentro de la dinámica de fluidos computacional (CFD). Un aspecto importante a considerar que afecta estos factores es el acoplamiento de velocidad-presión cuando se trabaja con un flujo incompresible. Los algoritmos de solución más populares son SIMPLE, SIMPLEC, PISO y Coupled. Los tres primeros son métodos de solución segregados donde la ecuación de momento se resuelve primero seguida de la ecuación de continuidad, mientras que en el algoritmo Coupled las ecuaciones de momento y continuidad se resuelven simultáneamente. La performance numérica de cada algoritmo en las simulaciones numéricas varía de un problema a otro, por lo tanto, dependen del problema en estudio. Bajo este contexto, la presente contribución tiene como objetivo comparar los esquemas segregados SIMPLE, SIMPLEC y PISO en predecir el flujo turbulento no estacionario a través de un cilindro circular para un Re=10000 utilizando el modelo de turbulencia SST-SAS. Teniendo en cuenta la precisión de los resultados y la estabilidad numérica el esquema SIMPLEC presentó un mejor desempeño, mientras que al considerar el tiempo computacional el esquema SIMPLE logró destacarse sobre el resto.