El impacto del soplado constante desde el borde de ataque de un flujo de cavidad abierta
Autores: Haddabi, Naser Al; Kontis, Konstantinos; Zare-Behtash, Hossein
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
El impacto del soplado constante desde el borde de ataque de un flujo de cavidad abierta
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Flujos de cavidad
Flujo de momento de chorro
Capa de cizallamiento separada
Flujo de retorno de cavidad
Número de Reynolds
Estructuras vórtices
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 33
Citaciones: Sin citaciones
Los flujos de cavidad ocurren en una amplia gama de aplicaciones a baja velocidad (número de Mach), como los pozos de las ruedas de aeronaves, el transporte terrestre y los oleoductos. En el estudio actual, se fuerza un chorro constante desde el borde de entrada de una cavidad a diferentes flujos de momento (0.11 kg/ms, 0.44 kg/m·s y 0.96 kg/m·s). La investigación se realizó para una cavidad abierta con una relación de longitud a profundidad de 4, a un número de Reynolds basado en una profundidad de cavidad de aproximadamente 50,000. Se llevaron a cabo velocimetría de imágenes de partículas, visualización del flujo de aceite en la superficie, anemometría de temperatura constante y mediciones de presión en esta investigación. El objetivo del soplado del chorro es separar la capa de cizallamiento separada de la cavidad de la zona de recirculación para reducir el flujo de retorno de la cavidad y, por lo tanto, estabilizar la capa de cizallamiento separada de la cavidad. Se encontró que aumentar el flujo de momento del chorro provoca un aumento en el flujo de retorno de la cavidad debido al incremento en el grosor de la capa de cizallamiento separada de la cavidad. El estudio también encontró que el chorro llena la capa de cizallamiento separada con un gran número de perturbaciones a pequeña escala. Estas perturbaciones aumentan el nivel de banda ancha de los espectros de potencia de presión y el esfuerzo cortante de Reynolds en la capa de cizallamiento separada de la cavidad. Por otro lado, las perturbaciones del chorro hacen que la separación de las grandes estructuras vórtices sea más intermitente.
Descripción
Los flujos de cavidad ocurren en una amplia gama de aplicaciones a baja velocidad (número de Mach), como los pozos de las ruedas de aeronaves, el transporte terrestre y los oleoductos. En el estudio actual, se fuerza un chorro constante desde el borde de entrada de una cavidad a diferentes flujos de momento (0.11 kg/ms, 0.44 kg/m·s y 0.96 kg/m·s). La investigación se realizó para una cavidad abierta con una relación de longitud a profundidad de 4, a un número de Reynolds basado en una profundidad de cavidad de aproximadamente 50,000. Se llevaron a cabo velocimetría de imágenes de partículas, visualización del flujo de aceite en la superficie, anemometría de temperatura constante y mediciones de presión en esta investigación. El objetivo del soplado del chorro es separar la capa de cizallamiento separada de la cavidad de la zona de recirculación para reducir el flujo de retorno de la cavidad y, por lo tanto, estabilizar la capa de cizallamiento separada de la cavidad. Se encontró que aumentar el flujo de momento del chorro provoca un aumento en el flujo de retorno de la cavidad debido al incremento en el grosor de la capa de cizallamiento separada de la cavidad. El estudio también encontró que el chorro llena la capa de cizallamiento separada con un gran número de perturbaciones a pequeña escala. Estas perturbaciones aumentan el nivel de banda ancha de los espectros de potencia de presión y el esfuerzo cortante de Reynolds en la capa de cizallamiento separada de la cavidad. Por otro lado, las perturbaciones del chorro hacen que la separación de las grandes estructuras vórtices sea más intermitente.