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Captura de Choque en Simulaciones de Grandes Remolinos mediante Filtrado Adaptativo

Autores: Patel, Sumit Kumar; Mathew, Joseph

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2019

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Acceso abierto

Artículo científico
2019

Captura de Choque en Simulaciones de Grandes Remolinos mediante Filtrado Adaptativo


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Captura de choque
Filtrado adaptativo
Alta resolución
Simulaciones de grandes remolinos
Filtrado explícito
Derivadas espaciales

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se presenta un método para la captura de choques mediante filtrado adaptativo para su uso con esquemas de alta resolución y alto orden para Simulaciones de Grandes Vórtices (LES). El método LES utilizado en todos los ejemplos aquí emplea el enfoque de Filtrado Explícito y las derivadas espaciales se obtienen con diferencias finitas compactas de sexto orden. La adaptación consiste en reducir el orden del filtro explícito a dos en los puntos de la malla donde se detecta un choque, y luego aumentar el orden de 2 a 10 en pasos en los puntos de la malla sucesivos alejados del choque. Se ha encontrado que el método es efectivo en una serie de pruebas de problemas comunes inviscidos en 1D y 2D de propagación de choques y propagación de ondas a través de choques. Como preludio a LES, se simularon el problema 3D de Taylor-Green para el caso inviscido y un caso de viscosidad finita. Se llevó a cabo una evaluación del rendimiento general del método para LES simulando un chorro redondo subexpandido a un número de Reynolds de 6.09 millones, basado en la velocidad de la línea central y el diámetro en el plano de salida de la boquilla. Se encontró un acuerdo cuantitativo muy cercano para el desarrollo de la presión media en la línea central en comparación con el experimento. Las simulaciones en varias mallas cada vez más finas mostraron una extensión monótona de la parte computada del rango inercial, con poco cambio en el contenido de baja frecuencia. Se capturaron con precisión las amplitudes y ubicaciones de grandes cambios en la presión a través de varias celdas. Se observó un rendimiento similar para LES de un chorro impactante que contenía choques normales y curvados.

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