Control Pasivo de Vórtices en el Estela de un Cuerpo Romo
Autores: Pátý, Marek; Valáek, Michael; Resta, Emanuele; Marsilio, Roberto; Ferlauto, Michele
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control Pasivo de Vórtices en el Estela de un Cuerpo Romo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Vórtices
Dinámica de fluidos
Aplicaciones de ingeniería
Dispositivo aerodinámico
Estrategia de optimización
Control de vórtices
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Los vórtices pertenecen a los fenómenos más importantes en la dinámica de fluidos y juegan un papel esencial en muchas aplicaciones de ingeniería. Pueden actuar de manera perjudicial al aprovechar la energía del flujo y reducir la eficiencia de un dispositivo aerodinámico, mientras que en otros casos, su presencia puede ser explotada para lograr condiciones de flujo específicas. El control de los parámetros del vórtice es deseable en ambos casos. En este artículo, introducimos una estrategia de optimización para el control de vórtices en el remolino de un cuerpo voluminoso. La modelización del flujo se basa en cálculos RANS y DES, validados por datos experimentales. El algoritmo para la identificación y caracterización de vórtices se basa en la descomposición triple del movimiento. Produce una medida cuantitativa de la fuerza del vórtice que se utiliza para definir la función objetivo en el procedimiento de optimización. Se muestra cómo la forma de un dispositivo aerodinámico puede ser alterada para lograr las características deseadas de los vórtices en su estela. El caso estudiado está estrechamente relacionado con los sostenedores de llama para aplicaciones de combustión, pero el enfoque conceptual tiene una aplicabilidad general al control de vórtices.
Descripción
Los vórtices pertenecen a los fenómenos más importantes en la dinámica de fluidos y juegan un papel esencial en muchas aplicaciones de ingeniería. Pueden actuar de manera perjudicial al aprovechar la energía del flujo y reducir la eficiencia de un dispositivo aerodinámico, mientras que en otros casos, su presencia puede ser explotada para lograr condiciones de flujo específicas. El control de los parámetros del vórtice es deseable en ambos casos. En este artículo, introducimos una estrategia de optimización para el control de vórtices en el remolino de un cuerpo voluminoso. La modelización del flujo se basa en cálculos RANS y DES, validados por datos experimentales. El algoritmo para la identificación y caracterización de vórtices se basa en la descomposición triple del movimiento. Produce una medida cuantitativa de la fuerza del vórtice que se utiliza para definir la función objetivo en el procedimiento de optimización. Se muestra cómo la forma de un dispositivo aerodinámico puede ser alterada para lograr las características deseadas de los vórtices en su estela. El caso estudiado está estrechamente relacionado con los sostenedores de llama para aplicaciones de combustión, pero el enfoque conceptual tiene una aplicabilidad general al control de vórtices.