Efectos de la Relación de Finura en el Flujo Pasando por un Cuerpo Eje Simétrico a Alta Incidencia
Autores: Jiménez-Varona, José; Liaño, Gabriel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Efectos de la Relación de Finura en el Flujo Pasando por un Cuerpo Eje Simétrico a Alta Incidencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Flujo
Inestable
Regiones
Turbulencia
Números de Reynolds
SAS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
El flujo alrededor de un cuerpo axisimétrico a un ángulo de ataque suficientemente alto se vuelve asimétrico e inestable. Varios autores identificaron tres regiones de flujo diferentes para cuerpos de gran relación de finura en flujo subsónico bajo y alta incidencia: una región estable en el cuerpo delantero y dos regiones inestables en el cuerpo trasero. Los códigos de Navier-Stokes promediados por Reynolds inestables (URANS) con modelos de turbulencia de viscosidad de remolino o modelos de turbulencia de tensión de Reynolds no logran capturar la región de flujo inestable. Estos métodos son excesivamente disipativos y resuelven solo frecuencias mucho más bajas que las fluctuaciones turbulentas. La Simulación Adaptativa a la Escala (SAS) proporciona un método alternativo para abordar el problema de estos flujos masivamente separados a altos números de Reynolds sin recurrir al problema de la Simulación de Grandes Remolinos (LES). Este artículo aplica SAS para estudiar el efecto de la esbeltez en el flujo. Las soluciones numéricas muestran que el flujo se vuelve más inestable a medida que aumenta la relación de finura, y las tres regiones de flujo son claramente reconocibles. Para relaciones de finura bajas, solo una de las dos regiones inestables es visible. La buena concordancia entre las fuerzas seccionales y los coeficientes de presión con sus correspondientes datos experimentales para una configuración de ogiva-cilindro permite un análisis de la estructura del flujo con un grado razonable de confianza.
Descripción
El flujo alrededor de un cuerpo axisimétrico a un ángulo de ataque suficientemente alto se vuelve asimétrico e inestable. Varios autores identificaron tres regiones de flujo diferentes para cuerpos de gran relación de finura en flujo subsónico bajo y alta incidencia: una región estable en el cuerpo delantero y dos regiones inestables en el cuerpo trasero. Los códigos de Navier-Stokes promediados por Reynolds inestables (URANS) con modelos de turbulencia de viscosidad de remolino o modelos de turbulencia de tensión de Reynolds no logran capturar la región de flujo inestable. Estos métodos son excesivamente disipativos y resuelven solo frecuencias mucho más bajas que las fluctuaciones turbulentas. La Simulación Adaptativa a la Escala (SAS) proporciona un método alternativo para abordar el problema de estos flujos masivamente separados a altos números de Reynolds sin recurrir al problema de la Simulación de Grandes Remolinos (LES). Este artículo aplica SAS para estudiar el efecto de la esbeltez en el flujo. Las soluciones numéricas muestran que el flujo se vuelve más inestable a medida que aumenta la relación de finura, y las tres regiones de flujo son claramente reconocibles. Para relaciones de finura bajas, solo una de las dos regiones inestables es visible. La buena concordancia entre las fuerzas seccionales y los coeficientes de presión con sus correspondientes datos experimentales para una configuración de ogiva-cilindro permite un análisis de la estructura del flujo con un grado razonable de confianza.