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Análisis computacional del control activo y pasivo del flujo para un escalón hacia atrás

Autores: Moulinos, Iosif; Manopoulos, Christos; Tsangaris, Sokrates

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Análisis computacional del control activo y pasivo del flujo para un escalón hacia atrás


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Sistemas

Palabras clave

Flujo interno
Frecuencia
Amplitud
Recirculación
Separación

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 33

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los flujos internos estables e inestables con una frecuencia y amplitud se examinan a través de un escalón hacia atrás (relación de expansión 2), para números de Reynolds bajos (, ), utilizando el método de frontera inmersa. Una parte inferior del escalón hacia atrás oscila con la misma frecuencia que el flujo inestable. Se investiga el efecto de la frecuencia, la amplitud y la longitud de esta oscilación. Mediante una regulación de control activa adecuada, se reducen las longitudes de recirculación y, durante un porcentaje del período de tiempo, no se produce una región de velocidad negativa sin pared superior. Además, sustituyendo la superficie móvil prescriptivamente por una membrana homogénea sensible a la presión, se examina la interacción fluido-estructura. Mostramos que, seleccionando valores adecuados para los parámetros de la membrana, como la tensión de la membrana y la presión externa aplicada, la burbuja de separación del flujo de la pared superior desaparece, mientras que la del flujo de la pared inferior disminuye significativamente tanto en los casos estables como inestables. Además, para el caso de variación temporal, la fluctuación de longitud de la región de flujo invertido de la pared inferior se contrae considerablemente. Los hallazgos del estudio tienen aplicaciones en el control de flujos confinados y externos donde se produce la separación.

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