En el LIFTEC se desarrolla una gran actividad en el desarrollo e implementación de métodos numéricos sobre software público aplicados a problemas relacionados con la mecánica de fluidos. Estos problemas abarcan tanto temas de investigación básica como aplicada:
Simulación de la temperatura en la combustión de una llama de metano mediante LES
En el LIFTEC se desarrollan y utilizan los más modernos modelos y métodos numéricos para simular el comportamiento de llamas en procesos de combustión. En la figura se muestra la evolución de la temperatura en una llama de metano resuelta mediante un método LES con funciones densidad de probabilidad estocásticas.
Mallado del serpentín interior de una caldera de aceite de apoyo termosolar para cálculo de intercambio de calor y temperaturas locales
En la energía termosolar, las calderas de apoyo con gas juegan un importante papel al permitir alcanzar al aceite térmico proveniente del calentamiento solar la temperatura adecuada para su correcto aprovechamiento energético. Estas temperaturas están cerca de los puntos de degradación del aceite por lo que es importante conocer la evolución térmica del mismo con precisión. En el LIFTEC se ha desarrollado un modelo que permite una estimación numérica con un mínimo error a partir de los datos de operación. En la figura se muestra el mallado del serpentín del aceite donde circula el aceite térmico.
Cálculo numérico del flujo de gases y transporte protónico en una pila de combustible de hidrógeno polimérica
El LIFTEC es pionero en España en modelado, ingeniería y montaje de pilas de combustible de hidrógeno con membrana polimérica. Una parte del proceso de modelado consiste en la simulación numérica de la evolución de las distintas magnitudes de interés en la pila, incluyendo su curva de polarización. Se han desarrollado nuevos métodos numéricos que permiten describir y resolver el acoplo de los distintos fenómenos de transporte en el interior de la pila. Se han introducido distintas subrutinas en códigos de volúmenes finitos de uso libre que permiten una estimación exacta del comportamiento de la pila. En las imágenes se muestra el mallado de un "stack" con el correspondiente sistema de refrigeración, detalles del mallado de una placa bipolar del mismo y los detalles de temperatura y velocidad sobre la placa.
Simulación del flujo bifásico en un filtro de gasoil de automoción
El LIFTEC desarrolla modelos sobre procesos básicos con aplicación directa en problemas de la industria real. Dentro de un programa de investigación avanzada CENIT, se ha modelado el filtrado de partículas y agua en un filtro de gasoil de automoción. En las figuras se muestras mapas de velocidades y de la caída de presión a través del filtro.
Cálculo del flujo alrededor de un aerogenerador de eje vertical
En el LIFTEC también se desarrolla investigación sobre energías renovables. En la película se observa la evolución del mapa de velocidades medias alrededor de un model de aerogenerador de eje vertical observado desde lo alto.
Evolución de la concentración de ozono superficial en un día de verano en la península ibérica
Los métodos estocásticos desarrollados en el LIFTEC tienen aplicación directa a la dispersión de contaminantes fotoreactivos en al atmósfera, como es el caso del ozono superficial y sus precursores. Mediante el software desarrollado se puede conocer con antelación el riesgo de que en determinadas zonas se superen los límites legales de ozono y relacionarlo con el grado de emisiones en centrales próximas. Con esta herramienta la administración puede prevenir estos episodios mediante disminuciones temporales de la actividad de dichas centrales. En la figura se muestra un mapa de la concentración prevista de ozono superficial en un día de verano determinado de la península ibérica
Inventario de gases de efecto invernadero
El LIFTEC colabora activamente con la administración en temas medioambientales. Un ejemplo es la realización de inventarios de emisiones de gases de efecto invernadero. En la figura se muestra un gráfico de la distribución de emisiones de dióxido de carbono correspondiente al año 2006 sobre la comunidad autónoma de Aragón.
