Eficiencia del Ruptura de Vórtices de Estructuras de Rejilla Regular Plana-Hacia el Desarrollo de Directrices de Diseño
Autores: Sirois, Julien; Sanjosé, Marlène; Sanchez, Fabian; Brailovski, Vladimir
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Eficiencia del Ruptura de Vórtices de Estructuras de Rejilla Regular Plana-Hacia el Desarrollo de Directrices de Diseño
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Directrices de diseño
Estructuras de amortiguación de vórtices
Propiedades geométricas
Estructuras de rejilla regular plana
Diámetro del alambre
Rendimiento de ruptura de vórtices
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El trabajo presentado aquí tiene como objetivo proporcionar pautas de diseño para crear estructuras de amortiguación de vórtices. Se desarrolló un diseño experimental para investigar los efectos individuales y combinados de las propiedades geométricas de las estructuras de rejilla regular plana, es decir, el diámetro del alambre, la porosidad y el espaciado entre rejillas, sobre su rendimiento en la ruptura de vórtices. Las simulaciones se llevaron a cabo utilizando un solucionador RANS no estacionario comercial. El modelo se basa en el efecto de la calle de Von Karman para generar vórtices en una tubería que son transportados río abajo, donde interactúan con una serie de rejillas. La eficiencia en la ruptura de vórtices se caracteriza por la caída de presión, la energía cinética turbulenta residual, la homogeneidad del flujo y el tamaño de los vórtices transmitidos. Se ha demostrado que el diámetro del alambre es una palanca de diseño importante, ya que afecta el nivel de distorsión de los vórtices transmitidos. Aumentar el número de rejillas incrementa la pérdida de presión, pero su contribución a la ruptura de vórtices es limitada cuando el diámetro del alambre es pequeño. La influencia del espaciado de las rejillas depende en gran medida del diámetro del alambre y de la alineación de las rejillas. Por ejemplo, minimizar este espacio reduce la caída de presión para las configuraciones en línea, pero aumenta la caída de presión para las configuraciones desfasadas.
Descripción
El trabajo presentado aquí tiene como objetivo proporcionar pautas de diseño para crear estructuras de amortiguación de vórtices. Se desarrolló un diseño experimental para investigar los efectos individuales y combinados de las propiedades geométricas de las estructuras de rejilla regular plana, es decir, el diámetro del alambre, la porosidad y el espaciado entre rejillas, sobre su rendimiento en la ruptura de vórtices. Las simulaciones se llevaron a cabo utilizando un solucionador RANS no estacionario comercial. El modelo se basa en el efecto de la calle de Von Karman para generar vórtices en una tubería que son transportados río abajo, donde interactúan con una serie de rejillas. La eficiencia en la ruptura de vórtices se caracteriza por la caída de presión, la energía cinética turbulenta residual, la homogeneidad del flujo y el tamaño de los vórtices transmitidos. Se ha demostrado que el diámetro del alambre es una palanca de diseño importante, ya que afecta el nivel de distorsión de los vórtices transmitidos. Aumentar el número de rejillas incrementa la pérdida de presión, pero su contribución a la ruptura de vórtices es limitada cuando el diámetro del alambre es pequeño. La influencia del espaciado de las rejillas depende en gran medida del diámetro del alambre y de la alineación de las rejillas. Por ejemplo, minimizar este espacio reduce la caída de presión para las configuraciones en línea, pero aumenta la caída de presión para las configuraciones desfasadas.