Chorros Circulares Coaxiales-Una Revisión
Autores: van Hout, René; Murugan, Sudharson; Mitra, Abhijit; Cukurel, Beni
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Chorros Circulares Coaxiales-Una Revisión
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Características de flujo
Chorros circulares coaxiales
Flujo en el campo cercano
Relaciones de velocidad
Distribuciones de tensión de Reynolds
Capa de mezcla
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este artículo de revisión se centra en las características del flujo en el campo cercano de chorros circulares coaxiales que, a pesar de su uso común en procesos de combustión, aún no se comprenden bien. En particular, los cambios en las relaciones de velocidad del chorro exterior al interior, ru, las velocidades absolutas de salida del chorro y las dimensiones y geometría de la boquilla tienen un efecto profundo en el flujo en el campo cercano, que se caracteriza por inestabilidades de cizallamiento así como de estela. Esta revisión comienza presentando el conjunto de ecuaciones que rigen el campo de flujo y, en particular, se enfatiza la importancia de las distribuciones de tensión de Reynolds en la distribución de presión estática. A continuación, se presenta la literatura que ha llevado al estado actual del conocimiento sobre los flujos de chorros coaxiales. Basado en esta revisión de literatura, se identifican varias regiones en el campo cercano (basadas en ru) en las que la capa de mezcla interna está gobernada por inestabilidades de cizallamiento o de estela. Estas últimas se vuelven dominantes cuando ru~1. Para los chorros coaxiales emitidos en un entorno tranquilo, las inestabilidades de cizallamiento del chorro anular (exterior) están siempre presentes y, en última instancia, rigen el campo de flujo en el campo lejano. Discutimos brevemente el efecto de la geometría de la boquilla comparando el campo de flujo en estudios que utilizaron un disco de bloqueo con aquellos que emplearon un grosor de labio de boquilla interior grueso. Se discuten similitudes y diferencias. Aunque los chorros coaxiales impactantes no se han investigado mucho, argumentamos en esta revisión que la rica dinámica de flujo en el campo cercano del chorro coaxial podría aprovecharse para ajustar finamente los chorros coaxiales que impactan sobre superficies para aplicaciones específicas de transferencia de calor y masa. Se discuten varias preguntas abiertas al final de esta revisión.
Descripción
Este artículo de revisión se centra en las características del flujo en el campo cercano de chorros circulares coaxiales que, a pesar de su uso común en procesos de combustión, aún no se comprenden bien. En particular, los cambios en las relaciones de velocidad del chorro exterior al interior, ru, las velocidades absolutas de salida del chorro y las dimensiones y geometría de la boquilla tienen un efecto profundo en el flujo en el campo cercano, que se caracteriza por inestabilidades de cizallamiento así como de estela. Esta revisión comienza presentando el conjunto de ecuaciones que rigen el campo de flujo y, en particular, se enfatiza la importancia de las distribuciones de tensión de Reynolds en la distribución de presión estática. A continuación, se presenta la literatura que ha llevado al estado actual del conocimiento sobre los flujos de chorros coaxiales. Basado en esta revisión de literatura, se identifican varias regiones en el campo cercano (basadas en ru) en las que la capa de mezcla interna está gobernada por inestabilidades de cizallamiento o de estela. Estas últimas se vuelven dominantes cuando ru~1. Para los chorros coaxiales emitidos en un entorno tranquilo, las inestabilidades de cizallamiento del chorro anular (exterior) están siempre presentes y, en última instancia, rigen el campo de flujo en el campo lejano. Discutimos brevemente el efecto de la geometría de la boquilla comparando el campo de flujo en estudios que utilizaron un disco de bloqueo con aquellos que emplearon un grosor de labio de boquilla interior grueso. Se discuten similitudes y diferencias. Aunque los chorros coaxiales impactantes no se han investigado mucho, argumentamos en esta revisión que la rica dinámica de flujo en el campo cercano del chorro coaxial podría aprovecharse para ajustar finamente los chorros coaxiales que impactan sobre superficies para aplicaciones específicas de transferencia de calor y masa. Se discuten varias preguntas abiertas al final de esta revisión.