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Investigadores/as Institucionales

Colombo, SAutor (correspondencia)Rubio, GAutor o CoautorKou, JAutor o CoautorValero, EAutor o CoautorFerrer, EAutor o Coautor

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13 de marzo de 2025
Publicaciones
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Artículo
Hybrid Gold

A high-order immersed boundary method to approximate flow problems in domains with curved boundaries

Publicado en: JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS. 528 113807- - 2025-05-01 528(), DOI: 10.1016/j.jcp.2025.113807

Autores:

Colombo, S; Rubio, G; Kou, J; Valero, E; Codina, R; Ferrer, E
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Afiliaciones

Ctr Int Metodes Numer Engn CIMNE, Barcelona, Spain - Autor o Coautor
Northwestern Polytech Univ, Sch Aeronaut, Xian, Peoples R China - Autor o Coautor
Univ Politecn Cataluna, Barcelona, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, Ctr Computat Simulat, Madrid, Spain - Autor o Coautor
Univ Politecn Madrid, ETSIAE UPM Sch Aeronaut, Madrid, Spain - Autor o Coautor
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Resumen

High-order h/p solvers in computational fluid dynamics offer scalability, efficiency, and superior error reduction compared to traditional low-order methods. Immersed boundary methods eliminate the need for body-fitted meshes but often degrade the order of the solution near boundaries, which can damage the overall accuracy of the high-order solver. This paper presents new approach to impose boundary conditions in high-order finite element or finite volume flow solvers that retain high-order P + 1 convergence, where P is the polynomial order. Furthermore, the methodology takes into account curved boundary conditions without loss in accuracy. It introduces a surrogate boundary that eliminates instabilities due to badly cut elements. We test the methodology using a high-order discontinuous Galerkin framework to solve purely elliptic problems and the compressible Navier-Stokes equations (2D and 3D), to show that we retain the formal order of convergence P + 1. Finally, we compare the results with a volume penalization approach and show that spurious pressure oscillations on the immersed boundary are eliminated when the proposed methodology is used.
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Palabras clave

Cartesian grid methodCurved boundary conditionsDiscontinuous galerkinFinite-element-methodFluid-structure interactionHigh-order h/p solversHorses3Horses3dImmersed boundary methodPenalization methodSimulation

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2025, se encontraba en la posición 2/61, consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Physics, Mathematical.

Independientemente del impacto esperado determinado por el canal de difusión, es importante destacar el impacto real observado de la propia aportación.

Según las diferentes agencias de indexación, el número de citas acumuladas por esta publicación hasta la fecha 2026-04-25:

  • WoS: 1
  • Scopus: 2
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Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2026-04-25:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 4.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 4 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 2.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 2 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.
  • Asignación de un Handle/URN como identificador dentro del Depósito en el Repositorio Institucional: https://oa.upm.es/88579/

Como resultado de la publicación del trabajo en el repositorio institucional, se han obtenido datos estadísticos de uso que reflejan su impacto. En términos de difusión, podemos afirmar que, hasta la fecha

  • Visualizaciones: 133
  • Descargas: 22
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Análisis de liderazgo de los autores institucionales

Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: China.

Existe un liderazgo significativo ya que algunos de los autores pertenecientes a la institución aparecen como primer o último firmante, se puede apreciar en el detalle: Primer Autor (COLOMBO, STEFANO) y Último Autor (FERRER VACCAREZZA, ESTEBAN).

el autor responsable de establecer las labores de correspondencia ha sido COLOMBO, STEFANO.

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Reconocimientos ligados al ítem

SC acknowledges the funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Sklodowska Curie grant agreement No 955923-SSECOID. RC gratefully acknowledges the support received from the ICREA Academia Program, from the Catalan Government. EF would like to thank the support of Agencia Estatal de Investigacion (for the grant "Europa Excelencia 2022" Proyecto EUR2022-134041/AEI/10.13039/501100011033) y del Mecanismo de Recuperacion y Resiliencia de Union Europea. EF and GR acknowledge the funding received by the Grant DeepCFD (Project No. PID2022-137899OB-I00) funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and by ERDF A way of making Europe. This research has received funding from the European Union (ROSAS, project number 101138319) . This research has received funding from the European Union (ERC, Off-coustics, project number 101086075) . Views and opinions expressed are, however, those of the authors only and do not necessarily reflect those of the European Union or the European Research Council. Neither the European Union nor the granting authority can be held responsible for them. Finally, all authors gratefully acknowledge the Universidad Politecnica de Madrid ( www.upm.es) for providing computing resources on Magerit Supercomputer and the computer resources at MareNostrum and the technical support port provided by Barcelona Supercomputing Center (RES-IM-2024-1-0003) .
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