El efecto de la geometría bifurcada en la diodicidad de las válvulas Tesla
Autores: Wiley, Sean; Huang, Huei-Ping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
El efecto de la geometría bifurcada en la diodicidad de las válvulas Tesla
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Válvula Tesla
Diodo fluidico
Sección bifurcada
Dinámica de fluidos computacional
Eficiencia
Número de Reynolds
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La válvula Tesla es un diodo fluidico que permite el flujo unidireccional mientras impide el flujo inverso sin la asistencia de partes móviles. Las válvulas Tesla convencionales comparten una característica distintiva de una sección bifurcada que conecta la entrada y la salida. Este estudio utiliza simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) para analizar la importancia del diseño bifurcado en la eficiencia de la válvula Tesla, cuantificada por la diodicidad. Se realizan simulaciones en el rango del número de Reynolds, Re = 50-2000, para tres diseños: la válvula T45-R, la válvula D y la válvula GMF, cada una con dos versiones, con y sin la sección bifurcada. Para la válvula T45-R, eliminar la sección bifurcada conduce a un aumento constante en la diodicidad, particularmente a altos Re. En contraste, la diodicidad de la válvula GMF disminuye significativamente cuando se elimina la sección bifurcada. La válvula D exhibe un comportamiento mixto. Sin la sección bifurcada, su diodicidad se suprime a bajos Re, pero comienza a aumentar para Re > 1100, eventualmente igualando la diodicidad de la versión bifurcada a Re = 2000. Los resultados destacan la intrincada relación entre la geometría de la válvula y la eficiencia de las válvulas tipo Tesla y la dependencia de esta relación en el número de Reynolds.
Descripción
La válvula Tesla es un diodo fluidico que permite el flujo unidireccional mientras impide el flujo inverso sin la asistencia de partes móviles. Las válvulas Tesla convencionales comparten una característica distintiva de una sección bifurcada que conecta la entrada y la salida. Este estudio utiliza simulaciones de dinámica de fluidos computacional (CFD) para analizar la importancia del diseño bifurcado en la eficiencia de la válvula Tesla, cuantificada por la diodicidad. Se realizan simulaciones en el rango del número de Reynolds, Re = 50-2000, para tres diseños: la válvula T45-R, la válvula D y la válvula GMF, cada una con dos versiones, con y sin la sección bifurcada. Para la válvula T45-R, eliminar la sección bifurcada conduce a un aumento constante en la diodicidad, particularmente a altos Re. En contraste, la diodicidad de la válvula GMF disminuye significativamente cuando se elimina la sección bifurcada. La válvula D exhibe un comportamiento mixto. Sin la sección bifurcada, su diodicidad se suprime a bajos Re, pero comienza a aumentar para Re > 1100, eventualmente igualando la diodicidad de la versión bifurcada a Re = 2000. Los resultados destacan la intrincada relación entre la geometría de la válvula y la eficiencia de las válvulas tipo Tesla y la dependencia de esta relación en el número de Reynolds.