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Estudio de la dinámica del chapoteo en tanques rectangulares parcialmente llenos con deflectores sumergidos utilizando métodos de turbulencia VOF y LES para diferentes ángulos de impacto

Autores: Vallés Rebollo, Xavier; Sadeghi, Ehsan; Kusano, Ibuki; García-Granada, Andrés-Amador

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Estudio de la dinámica del chapoteo en tanques rectangulares parcialmente llenos con deflectores sumergidos utilizando métodos de turbulencia VOF y LES para diferentes ángulos de impacto


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería de Sistemas

Palabras clave

Investigación
Desconcertar
Dinámica de fluidos
ángulo
Simulaciones
CFD

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 22

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio investiga cómo el ángulo y las dimensiones de un único deflector afectan la dinámica de un fluido en un tanque rectangular cerrado bajo una vibración armónica acelerada en resonancia. Un tanque rectangular semilleno no deformable con un único deflector sumergido centrado ha sido simulado utilizando ANSYS FLUENT. El estudio tiene como objetivo caracterizar el efecto de cambiar el ángulo del deflector; por lo tanto, se han realizado 10 simulaciones: sin deflector, 90 grados, 30 grados, 60 grados, 120 grados y 150 grados, manteniendo constante la longitud del deflector o la altura proyectada. El método de dinámica de fluidos computacional (CFD) utilizando volumen de fluido (VOF) y simulación de grandes vórtices (LES) se utilizan para predecir el movimiento del fluido en dos dimensiones, que se han comparado con datos experimentales con excelente acuerdo. El movimiento es sinusoidal en la dirección +X, con una frecuencia de oscilación igual a su primer modo de vibración. Los parámetros estudiados han sido la elevación de la superficie libre, valores en tres puntos diferentes y máximo; la posición, velocidad y aceleración del centro de gravedad; y las fuerzas contra las paredes del tanque. Se ha encontrado que el ángulo de 90 grados tiene el efecto amortiguador más significativo, estabilizando la elevación de la superficie libre, reduciendo la dispersión del centro de gravedad y nivelando las fuerzas de impacto. Ángulos más pequeños también controlan el balanceo y lo estabilizan.

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