Un Estudio Comparativo entre Flujos en Canales Abiertos con Lecho de Arena y Grava en la Región de Estela de un Cilindro Horizontal Montado en el Lecho
Autores: Devi, Kalpana; Hanmaiahgari, Prashanth Reddy; Balachandar, Ram; Pu, Jaan H.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Un Estudio Comparativo entre Flujos en Canales Abiertos con Lecho de Arena y Grava en la Región de Estela de un Cilindro Horizontal Montado en el Lecho
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Naturaleza
Medio ambiente
Flujos
Cuerpos cilíndricos
Lecho rugoso
Velocidades
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En la naturaleza, los flujos ambientales y geofísicos frecuentemente encuentran cuerpos cilíndricos sumergidos sobre un lecho rugoso. Los flujos alrededor de los cuerpos cilíndricos en el lecho rugoso son muy complicados, ya que el campo de flujo en estos casos será una función de la rugosidad del lecho, además del diámetro del cilindro y la velocidad del flujo. Además, la rugosidad del lecho de arena tiene diferentes efectos sobre el flujo en comparación con la rugosidad del lecho de grava debido a las diferencias en las alturas de rugosidad. Por lo tanto, el objetivo principal de este artículo es comparar las velocidades medias y las propiedades del flujo turbulento en la región de estela de un cilindro montado horizontalmente sobre el lecho de arena con respecto al lecho de grava. Se registraron tres experimentos, dos para el lecho de arena y uno para el lecho de grava con condiciones físicas e hidráulicas similares, para cumplir con este propósito. Se utilizó la sonda de Velocimetría Doppler Acústica (ADV) para medir los datos de velocidad instantánea tridimensional (3D). Este estudio comparativo muestra que la magnitud de la velocidad media del flujo en dirección longitudinal, el esfuerzo normal de Reynolds en dirección longitudinal y el esfuerzo cortante de Reynolds se reducen en el lecho de grava en comparación con el lecho de arena. Por el contrario, las velocidades verticales y el esfuerzo normal de Reynolds en dirección vertical son más altos en el lecho de grava que en el lecho de arena.
Descripción
En la naturaleza, los flujos ambientales y geofísicos frecuentemente encuentran cuerpos cilíndricos sumergidos sobre un lecho rugoso. Los flujos alrededor de los cuerpos cilíndricos en el lecho rugoso son muy complicados, ya que el campo de flujo en estos casos será una función de la rugosidad del lecho, además del diámetro del cilindro y la velocidad del flujo. Además, la rugosidad del lecho de arena tiene diferentes efectos sobre el flujo en comparación con la rugosidad del lecho de grava debido a las diferencias en las alturas de rugosidad. Por lo tanto, el objetivo principal de este artículo es comparar las velocidades medias y las propiedades del flujo turbulento en la región de estela de un cilindro montado horizontalmente sobre el lecho de arena con respecto al lecho de grava. Se registraron tres experimentos, dos para el lecho de arena y uno para el lecho de grava con condiciones físicas e hidráulicas similares, para cumplir con este propósito. Se utilizó la sonda de Velocimetría Doppler Acústica (ADV) para medir los datos de velocidad instantánea tridimensional (3D). Este estudio comparativo muestra que la magnitud de la velocidad media del flujo en dirección longitudinal, el esfuerzo normal de Reynolds en dirección longitudinal y el esfuerzo cortante de Reynolds se reducen en el lecho de grava en comparación con el lecho de arena. Por el contrario, las velocidades verticales y el esfuerzo normal de Reynolds en dirección vertical son más altos en el lecho de grava que en el lecho de arena.