Interacción velocidad-vorticidad en flujo separado alrededor de un cilindro (2020)
La formulación velocidad-vorticidad de las ecuaciones de Navier-Stokes para flujo incompresible permite comprender e interpretar cualitativamente varios fenómenos de flujo, sobre todo los que tienen que ver con la formación de vórtices. Lo anterior es de especial interés para explicar los resultados que se obtienen por medio de simulaciones de dinámica de fluidos computacional, ya que en muchas ocasiones es tentador comenzar a trabajar con estos sin tener una comprensión real de las leyes físicas con las que se modelaron. En este trabajo se presenta un análisis de los resultados de simulaciones de flujo alrededor de un cilindro con uno de sus extremos en contacto con el suelo y el otro libre a partir de la formulación velocidad-viscosidad de las ecuaciones de Navier-Stokes. Este análisis se apoya de varias visualizaciones generadas con un módulo de Python desarrollado para este proyecto. Se presentan descripciones, visualizaciones e interpretaciones físicas de las estructuras de herradura al frente del cilindro y los vórtices de punta y de arco detrás del mismo. Con el ánimo de invitar a futuros estudiantes de la dinámica de fluidos a realizar análisis similares a los presentados en este trabajo, también se presenta una documentación completa del módulo de Python desarrollado