Cálculo del Campo de Presión para el Flujo Turbulento alrededor de un Cubo Montado en Superficie Usando el Algoritmo SIMPLE y Datos de PIV
Autores: Pallas, Nikolaos-Petros; Bouris, Demetri
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Cálculo del Campo de Presión para el Flujo Turbulento alrededor de un Cubo Montado en Superficie Usando el Algoritmo SIMPLE y Datos de PIV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Cálculo
Campo de presión
PIV
Mediciones de velocidad
Código CFD
Tensiones de Reynolds
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
El cálculo del campo de presión en y alrededor de cuerpos sólidos expuestos a un flujo externo es de suma importancia para una serie de aplicaciones de ingeniería. Sin embargo, las técnicas convencionales de medición de presión están inherentemente vinculadas a problemas causados principalmente por su naturaleza puntual y/o intrusiva. En el presente artículo, intentamos calcular un campo de presión bidimensional promediado en el tiempo integrando mediciones de velocidad de PIV (velocimetría de imágenes de partículas) en un código de CFD y modificándolas mediante el respectivo paso de corrección del algoritmo SIMPLE. Se aplican condiciones de contorno a partir de los datos de PIV como un área de tres capas de velocidades constantes adyacente a los límites. Una característica novedosa del enfoque es la inclusión directa de las tensiones de Reynolds en los términos fuente de las ecuaciones de momento, calculadas directamente a partir de las estadísticas de PIV. La metodología se aplica a tres regiones del plano de simetría paralelo al flujo de la capa límite principal que pasa por un cubo montado en la superficie. A pesar de los hallazgos de desviaciones de la suposición de flujo 2D plano, se encuentra que los campos de presión derivados y los campos de velocidad ajustados son confiables, mientras que la naturaleza turbulenta intrínseca del flujo se considera sin modelar las tensiones de Reynolds.
Descripción
El cálculo del campo de presión en y alrededor de cuerpos sólidos expuestos a un flujo externo es de suma importancia para una serie de aplicaciones de ingeniería. Sin embargo, las técnicas convencionales de medición de presión están inherentemente vinculadas a problemas causados principalmente por su naturaleza puntual y/o intrusiva. En el presente artículo, intentamos calcular un campo de presión bidimensional promediado en el tiempo integrando mediciones de velocidad de PIV (velocimetría de imágenes de partículas) en un código de CFD y modificándolas mediante el respectivo paso de corrección del algoritmo SIMPLE. Se aplican condiciones de contorno a partir de los datos de PIV como un área de tres capas de velocidades constantes adyacente a los límites. Una característica novedosa del enfoque es la inclusión directa de las tensiones de Reynolds en los términos fuente de las ecuaciones de momento, calculadas directamente a partir de las estadísticas de PIV. La metodología se aplica a tres regiones del plano de simetría paralelo al flujo de la capa límite principal que pasa por un cubo montado en la superficie. A pesar de los hallazgos de desviaciones de la suposición de flujo 2D plano, se encuentra que los campos de presión derivados y los campos de velocidad ajustados son confiables, mientras que la naturaleza turbulenta intrínseca del flujo se considera sin modelar las tensiones de Reynolds.