La simulación de fenómenos físicos en computadora
 

El Dr. Mario Storti* investiga sobre Dinámica de Fluidos Computacional en el Cimec**, de nuestra ciudad. Los resultados de sus estudios se aplican en aerodinámica de vehículos, ingeniería aeroespacial, recursos hídricos, siderurgia.

Dr. Mario Storti¿A qué refiere el tema de investigación al que se dedica?
A la simulación de flujos de fluidos (líquidos o gases) por métodos computacionales para poder obtener mejores diseños en una amplia gama de problemas. Esto requiere la unión de varias disciplinas: física, matemática, ingeniería e informática. Una vez generados los conocimientos, y con la infraestructura necesaria (poderosos equipos de computación y programas apropiados), las técnicas se pueden aplicar a problemas muy variados, y esto suele complementarse con trabajos de campo y laboratorio. Estas simulaciones requieren de grandes recursos computacionales que, normalmente, se realizan en supercomputadoras. Si consultamos la lista de las 500 computadoras más potentes encontraremos que la gran mayoría se dedica a estas aplicaciones. Nosotros realizamos estas simulaciones en “clusters” de PC, es decir, un cierto número de ordenadores personales en un estante comunicados por una red de alta velocidad. El problema a resolver es dividido en partes más pequeñas y cada parte se resuelve en una computadora. Por supuesto, las computadoras se tienen que ir comunicando entre sí, por eso hace falta una red de alta velocidad. En general, las simulaciones tardan varios días en un cluster con 16 PC (Pentium 4, 3GHZ, 2GB-RAM). Si lo hiciéramos en una sola máquina tardaría 16 veces más, o sea, algunos meses. Esta técnica se llama “Programación en Paralelo”.

¿Por qué interesa obtener conocimientos en este campo?
Porque permiten entender muchos problemas científicos o de ingeniería en forma más económica, por ejemplo, mejorar el rendimiento aerodinámico de un auto de competición o predecir el impacto de una obra civil sobre la operación de un puerto. En el otro extremo, permite hacer predicciones en situaciones donde es imposible medir. Por ejemplo, saber cuál es la temperatura de un vehículo que está reingresando en la atmósfera.


¿En qué consiste su actividad concreta?; ¿la realiza en grupo?

Para cada nuevo problema hay que estudiar la física del mismo, proponer algoritmos matemáticos y finalmente hay que programarlos en el lenguaje C++. La programación tiene que ser eficiente, robusta y usando programación en paralelo. Nuestro grupo de trabajo en el CIMEC se compone de cinco investigadores y doce becarios. Usualmente, cada una de estas aplicaciones genera publicaciones internacionales o un doctorado.

¿Ha efectuado transferencia de tecnología?
Tenemo+s convenios y/o hemos asesorado a la Comisión Nacional de Actividades Espaciales, Ente Binacional Yacyretá, Comisión Nacional de Energía Atómica, Ente Regulador Nuclear, el INTA, consultoras de ingeniería, equipos de competición de TC2000, la DPOH de Santa Fe, entre otros. El ESTEC (European Space Research and Technology Centre), de la Agencia Espacial Europea, está evaluando en este momento nuestro programa para hacer simulaciones en flujo hipersónico, es decir, situaciones en las cuales la velocidad del vehículo es hasta 10 veces mayor que la velocidad del sonido (Mach 10), una situación común en aplicaciones aeroespaciales.

¿Ha estudiado en el exterior?
Sí, durante dos años, en el Institut National de Recherche en Informatique et Automatique y en la empresa Avions Marcel Dassault-Breguet Aviation, de París. Esta empresa fabricó los aviones Mirage, Rafale y Super Etendard. También estuve varias veces en el Centro Internacional de Métodos Numéricos en Ingeniería de la Universidad Politécnica de Cataluña (Barcelona).

¿En qué otros lugares del país se investiga en su tema?
Hay un grupo muy importante de Mecánica Computacional en el Centro Atómico Bariloche, con el que tenemos una relación muy estrecha, así como en la UBA y otras universidades. Me enorgullece decir que el CIMEC es uno de los grupos más importantes (si no el más importante) del país. Podríamos decir que Santa Fe es la “Meca” de la Mecánica Computacional.

"Determinación por computadora de las líneas de flujo sobre un cuerpo aerodinámico"
"Determinación por computadora de las líneas
de flujo sobre un cuerpo aerodinámico"

¿Cuáles son sus aportes más destacables a la disciplina?
El programa de elementos finitos PETSc-FEM que hemos desarrollado es “Open Source”, o sea que puede ser utilizado en cualquier institución pública o privada del país, corre bajo GNU/Linux y no necesita de ningún software comercial. Mi gran sueño es que, a medida que la mecánica computacional se difunda cada vez más, se convierta en una herramienta útil para usar en las universidades y empresas del país.

(*) Lic. En Física (I. Balseiro) y Dr. en Ing. Qca. (UNL). Es Investigador Independiente del Conicet y docente de grado y posgrado en la UNL. (**) Centro Internacional de Métodos Computacionales en Ingeniería (Cimec / Intec / UNL / Conicet). Entrevistó: Lic. Enrique A. Rabe (ACS / Ceride).

© CIMEC - INTEC - CERIDE

<<<
Publicado el 26 de marzo de 2005