Caracterización de la Frecuencia de Oscilación del Chorro de un Actuador de Chorro Barrido
Autores: Oz, Furkan; Kara, Kursat
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Caracterización de la Frecuencia de Oscilación del Chorro de un Actuador de Chorro Barrido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Tiempo-resuelto
Campo de flujo
Chorro oscilante espacialmente
Chorro barrido
Simulaciones numéricas
Tasas de flujo másico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se investiga numéricamente el campo de flujo resuelto en el tiempo de un chorro oscilante espacialmente emitido por un actuador de chorro barrido (SWJ) utilizando las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds en tres dimensiones (3D-URANS). Se realizan simulaciones numéricas para una variedad de tasas de flujo másico que proporcionan condiciones de flujo que varían desde flujos incomprensibles hasta flujos compresibles subsónicos. Después de un estudio detallado de la malla, el dominio computacional se representa utilizando dos millones de volúmenes de control hexagonales. La frecuencia de oscilación del chorro se predice analizando las historias de tiempo de velocidad en la salida del actuador, y se encuentra una relación lineal entre la frecuencia de oscilación del chorro y el número de Mach promedio en el tiempo en la salida de la boquilla (f=511.22M+46.618, R^2 = 0.97). Los resultados de nuestro modelo numérico se comparan con datos de la literatura, y se encuentra un buen acuerdo. Además, confirmamos que el número de Strouhal es casi constante con el número de Mach para el chorro oscilante subsónico y tiene un valor promedio de St = 0.0131. El modelo 3D-URANS que presentamos aquí proporciona una alternativa computacionalmente económica pero precisa para que los investigadores investiguen las características de oscilación del chorro.
Descripción
Se investiga numéricamente el campo de flujo resuelto en el tiempo de un chorro oscilante espacialmente emitido por un actuador de chorro barrido (SWJ) utilizando las ecuaciones de Navier-Stokes promediadas por Reynolds en tres dimensiones (3D-URANS). Se realizan simulaciones numéricas para una variedad de tasas de flujo másico que proporcionan condiciones de flujo que varían desde flujos incomprensibles hasta flujos compresibles subsónicos. Después de un estudio detallado de la malla, el dominio computacional se representa utilizando dos millones de volúmenes de control hexagonales. La frecuencia de oscilación del chorro se predice analizando las historias de tiempo de velocidad en la salida del actuador, y se encuentra una relación lineal entre la frecuencia de oscilación del chorro y el número de Mach promedio en el tiempo en la salida de la boquilla (f=511.22M+46.618, R^2 = 0.97). Los resultados de nuestro modelo numérico se comparan con datos de la literatura, y se encuentra un buen acuerdo. Además, confirmamos que el número de Strouhal es casi constante con el número de Mach para el chorro oscilante subsónico y tiene un valor promedio de St = 0.0131. El modelo 3D-URANS que presentamos aquí proporciona una alternativa computacionalmente económica pero precisa para que los investigadores investiguen las características de oscilación del chorro.