Estudio numérico de la influencia de las irregularidades geométricas en cuerpos de revolución a altos ángulos de ataque
Autores: Jiménez-Varona, José; Liaño, Gabriel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Estudio numérico de la influencia de las irregularidades geométricas en cuerpos de revolución a altos ángulos de ataque
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Flujo
Inestabilidad
Configuración
Simulaciones
Modelos de turbulencia
Malla
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
El flujo a altos ángulos de ataque sobre configuraciones aximétricas no es simétrico. El mecanismo que desencadena la asimetría puede ser una combinación de una inestabilidad global o hidrodinámica (inestabilidad temporal) combinada con una inestabilidad convectiva (inestabilidad espacial) debido a irregularidades microscópicas de la configuración. Se ha obtenido una mala repetibilidad de experimentos y grandes diferencias en las fuerzas globales con cambios muy pequeños en la punta de la nariz. Para estudiar teóricamente este fenómeno, se han realizado simulaciones numéricas para una configuración de cilindro ojival a flujo subsónico y alto ángulo de ataque. Para la predicción numérica del flujo alrededor de una configuración tipo misil, es muy importante evaluar el efecto de mallas estructuradas y no estructuradas. La forma en que se modela la superficie del cuerpo es muy relevante; especialmente la zona de la punta del cuerpo. Cualquiera de las configuraciones se asemeja a un modelo suave o rugoso. El efecto de los modelos de turbulencia también es decisivo. El análisis ha llevado a la conclusión de que solo los modelos de turbulencia de esfuerzos de Reynolds (RSM) combinados con la Simulación Adaptativa de Escala (SAS) son las herramientas teóricas apropiadas para la caracterización de este flujo. La similitud geométrica es muy importante. Existe un efecto de ángulo de inclinación para la rejilla no estructurada, mientras que la rejilla estructurada presenta una solución biestable, una imagen especular de la otra.
Descripción
El flujo a altos ángulos de ataque sobre configuraciones aximétricas no es simétrico. El mecanismo que desencadena la asimetría puede ser una combinación de una inestabilidad global o hidrodinámica (inestabilidad temporal) combinada con una inestabilidad convectiva (inestabilidad espacial) debido a irregularidades microscópicas de la configuración. Se ha obtenido una mala repetibilidad de experimentos y grandes diferencias en las fuerzas globales con cambios muy pequeños en la punta de la nariz. Para estudiar teóricamente este fenómeno, se han realizado simulaciones numéricas para una configuración de cilindro ojival a flujo subsónico y alto ángulo de ataque. Para la predicción numérica del flujo alrededor de una configuración tipo misil, es muy importante evaluar el efecto de mallas estructuradas y no estructuradas. La forma en que se modela la superficie del cuerpo es muy relevante; especialmente la zona de la punta del cuerpo. Cualquiera de las configuraciones se asemeja a un modelo suave o rugoso. El efecto de los modelos de turbulencia también es decisivo. El análisis ha llevado a la conclusión de que solo los modelos de turbulencia de esfuerzos de Reynolds (RSM) combinados con la Simulación Adaptativa de Escala (SAS) son las herramientas teóricas apropiadas para la caracterización de este flujo. La similitud geométrica es muy importante. Existe un efecto de ángulo de inclinación para la rejilla no estructurada, mientras que la rejilla estructurada presenta una solución biestable, una imagen especular de la otra.