Variabilidad de los Parámetros de Salida del Modelado de Fluidodinámica Computacional de Incendios frente a Resultados Experimentales

J. A. Capote, O. V. Abreu, D. Alvear, M. Lázaro, P. Espina

Es conocido que las magnitudes físicas que caracterizan un fluido gaseoso cuando este es turbulento, varían bruscamente tanto espacial, como temporalmente[1, 2]. Esto es particularmente válido para los fluidos gaseosos que tienen lugar en los escenarios de incendios. No obstante, frecuentemente la variabilidad, sobre todo temporal, de los resultados obtenidos para estas magnitudes mediante algunos modelos de fluidodinámica computacional (CFD) parece ser exagerada y contradecir la natural inercia que los procesos termodinámicos y aerodinámicos suelen tener para las bajas velocidades de flujo que son comunes en estos escenarios. A efectos del trabajo de investigación fue empleado el modelo Fire Dynamics Simulator-FDS, donde esta intensa variabilidad se observa tanto en parámetros de salida locales como globales del programa. El propósito del trabajo fue analizar en que grado esta variabilidad se corresponde con la realidad o es artificialmente introducida por la simulación. Inicialmente, se procedió a estudiar la posible aleatoriedad de esta variabilidad, debido a la introducción de una cierta cantidad de ruido de forma aleatoria en algunas variables iniciales del modelo FDS a efectos de asegurar la resolución numérica. Para comprobar la afectación de este ruido aleatorio en los parámetros de salida, se realizaron simulaciones de escenarios idénticos en equipos diferentes para observar si esta aleatoriedad estaba presente en los resultados. Después de comprobar la no afectación de la aleatoriedad en los resultados mediante este análisis inicial, se procedió a comprobar que grado de la variabilidad presente en la simulación no se corresponde con los experimentos. Para ello se ha elaborado y aplicado un método basado en el análisis espectral de los resultados simulados y experimentales de estas variables.

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