Caracterización del Presupuesto Energético de la Perturbación Óptima en Flujo de Cizalladura Estratificado
Autores: Godwin, Larry E.; Trevelyan, Philip M. J.; Akinaga, Takeshi; Generalis, Sotos C.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Caracterización del Presupuesto Energético de la Perturbación Óptima en Flujo de Cizalladura Estratificado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estratificado
Flujo de Taylor-Couette
Crecimiento transitorio
Régimen lineal
Presupuesto cinético
Perturbación óptima
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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El flujo estratificado de Taylor-Couette (STCF) experimenta un crecimiento transitorio. Estudios recientes han demostrado que existe una amplificación transitoria en el régimen lineal del STCF de rotación contraria. El presupuesto cinético de la perturbación transitoria óptima se analiza numéricamente para simular la interacción de la producción de cizallamiento (SP), el flujo de flotabilidad (BP) y otros componentes de energía que contribuyen a la energía cinética transitoria óptima total. Estas contribuciones afectan la energía total al influir en la perturbación para extraer energía cinética (KE) del flujo medio. La disminución del factor de amplificación resultó de la amplificación positiva tanto de BP como de SP, mientras que el crecimiento se atribuye a la amplificación negativa y positiva de BP y SP, respectivamente. La SP óptima está amplificada positivamente, lo que implica que existe la posibilidad de un crecimiento lineal constante. Estos hallazgos concuerdan con la tasa de crecimiento lineal para valores crecientes del número de Grashof.
Descripción
El flujo estratificado de Taylor-Couette (STCF) experimenta un crecimiento transitorio. Estudios recientes han demostrado que existe una amplificación transitoria en el régimen lineal del STCF de rotación contraria. El presupuesto cinético de la perturbación transitoria óptima se analiza numéricamente para simular la interacción de la producción de cizallamiento (SP), el flujo de flotabilidad (BP) y otros componentes de energía que contribuyen a la energía cinética transitoria óptima total. Estas contribuciones afectan la energía total al influir en la perturbación para extraer energía cinética (KE) del flujo medio. La disminución del factor de amplificación resultó de la amplificación positiva tanto de BP como de SP, mientras que el crecimiento se atribuye a la amplificación negativa y positiva de BP y SP, respectivamente. La SP óptima está amplificada positivamente, lo que implica que existe la posibilidad de un crecimiento lineal constante. Estos hallazgos concuerdan con la tasa de crecimiento lineal para valores crecientes del número de Grashof.