Estructuras de flujo en un flujo de cavidad elíptica compresible
Autores: Huang, Yi-Xuan; Su, Kao-Chun; Chung, Kung-Ming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Estructuras de flujo en un flujo de cavidad elíptica compresible
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Estudio experimental
Estudio numérico
Cavidad elíptica
Patrones de flujo
Vórtice de recirculación
Estructuras de vórtice
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio experimental y numérico determina los patrones de flujo promediados en el tiempo dentro de una cavidad elíptica a un número de Mach de 0.83 en el flujo libre. El modelo de cavidad elíptica tiene una relación de longitud a profundidad de 4.43, que se clasifica como un flujo de cavidad abierta. El flujo dentro de la cavidad elíptica exhibe características distintivas debido a su geometría única. Se crea un gran vórtice de recirculación que rota en sentido horario, que es una característica común de un flujo de cavidad abierta. Se observan vórtices similares a tornados en posiciones más alejadas de la línea central que aquellos en una cavidad rectangular debido al efecto geométrico de las paredes laterales divergentes en la mitad frontal de una cavidad elíptica, lo que aumenta el movimiento en la dirección del ancho al dirigir el flujo interno desde la línea central hacia las paredes laterales. Se identifican estructuras de vórtices adicionales, como un vórtice en la esquina frontal, un vórtice en la esquina trasera y vórtices secundarios similares a tornados cerca de las paredes laterales. Estas estructuras contribuyen a interacciones complejas de flujo, incluyendo interacciones vórtice-vórtice, vórtice-pared e interacciones de capa de cizallamiento. El efecto tridimensional afecta las estructuras celulares dentro de la cavidad, que es similar al efecto para una cavidad rectangular con una gran relación de longitud a ancho.
Descripción
Este estudio experimental y numérico determina los patrones de flujo promediados en el tiempo dentro de una cavidad elíptica a un número de Mach de 0.83 en el flujo libre. El modelo de cavidad elíptica tiene una relación de longitud a profundidad de 4.43, que se clasifica como un flujo de cavidad abierta. El flujo dentro de la cavidad elíptica exhibe características distintivas debido a su geometría única. Se crea un gran vórtice de recirculación que rota en sentido horario, que es una característica común de un flujo de cavidad abierta. Se observan vórtices similares a tornados en posiciones más alejadas de la línea central que aquellos en una cavidad rectangular debido al efecto geométrico de las paredes laterales divergentes en la mitad frontal de una cavidad elíptica, lo que aumenta el movimiento en la dirección del ancho al dirigir el flujo interno desde la línea central hacia las paredes laterales. Se identifican estructuras de vórtices adicionales, como un vórtice en la esquina frontal, un vórtice en la esquina trasera y vórtices secundarios similares a tornados cerca de las paredes laterales. Estas estructuras contribuyen a interacciones complejas de flujo, incluyendo interacciones vórtice-vórtice, vórtice-pared e interacciones de capa de cizallamiento. El efecto tridimensional afecta las estructuras celulares dentro de la cavidad, que es similar al efecto para una cavidad rectangular con una gran relación de longitud a ancho.