Estudio Experimental del Soplado Estable desde el Borde de Salida de un Flujo de Cavidad Abierta
Autores: Al Haddabi, Naser; Kontis, Konstantinos; Zare-Behtash, Hossein
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Estudio Experimental del Soplado Estable desde el Borde de Salida de un Flujo de Cavidad Abierta
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Flujos de cavidad
Chorro constante
Flujo de momento
Capa de cizallamiento separada
Tasa de crecimiento
Flujo de retorno
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
Los flujos en cavidades tienen una amplia gama de aplicaciones a baja velocidad, como los pozos de las ruedas de aeronaves, el transporte terrestre y los oleoductos. Inducen fuertes oscilaciones en el flujo que pueden aumentar sustancialmente el ruido, la resistencia, la vibración y llevar a la fatiga estructural. En el presente estudio, se forzó un chorro constante desde el borde de salida de la cavidad con diferentes flujos de momento (0.11 kg/m·s, 0.44 kg/m·s y 0.96 kg/m·s). El objetivo de este estudio fue investigar el impacto del chorro constante en el campo de flujo promedio en el tiempo y las oscilaciones de la capa de cizallamiento separada de la cavidad para una cavidad abierta con una relación de longitud a profundidad de . Se realizaron velocimetría de imágenes de partículas, visualización del flujo de aceite en la superficie, anemometría de temperatura constante y mediciones de presión. El estudio encontró que el aumento del flujo de momento del chorro causó un aumento significativo en el grosor y la deflexión de la capa de cizallamiento separada de la cavidad. Debido a la interacción de contraflujo entre el chorro y la capa de cizallamiento separada de la cavidad, la tasa de crecimiento de la capa de cizallamiento separada de la cavidad aumentó significativamente de 0.193 en el caso sin chorro a 0.273 en el caso de 0.96 kg/m·s. Como resultado, la tasa de flujo de retorno aumentó, causando que el punto de separación en el suelo de la cavidad se desplazara río arriba del caso sin chorro al caso de 0.96 kg/m·s. Además, el aumento del flujo de momento del chorro incrementó el nivel de banda ancha de las oscilaciones de la capa de cizallamiento separada de la cavidad.
Descripción
Los flujos en cavidades tienen una amplia gama de aplicaciones a baja velocidad, como los pozos de las ruedas de aeronaves, el transporte terrestre y los oleoductos. Inducen fuertes oscilaciones en el flujo que pueden aumentar sustancialmente el ruido, la resistencia, la vibración y llevar a la fatiga estructural. En el presente estudio, se forzó un chorro constante desde el borde de salida de la cavidad con diferentes flujos de momento (0.11 kg/m·s, 0.44 kg/m·s y 0.96 kg/m·s). El objetivo de este estudio fue investigar el impacto del chorro constante en el campo de flujo promedio en el tiempo y las oscilaciones de la capa de cizallamiento separada de la cavidad para una cavidad abierta con una relación de longitud a profundidad de . Se realizaron velocimetría de imágenes de partículas, visualización del flujo de aceite en la superficie, anemometría de temperatura constante y mediciones de presión. El estudio encontró que el aumento del flujo de momento del chorro causó un aumento significativo en el grosor y la deflexión de la capa de cizallamiento separada de la cavidad. Debido a la interacción de contraflujo entre el chorro y la capa de cizallamiento separada de la cavidad, la tasa de crecimiento de la capa de cizallamiento separada de la cavidad aumentó significativamente de 0.193 en el caso sin chorro a 0.273 en el caso de 0.96 kg/m·s. Como resultado, la tasa de flujo de retorno aumentó, causando que el punto de separación en el suelo de la cavidad se desplazara río arriba del caso sin chorro al caso de 0.96 kg/m·s. Además, el aumento del flujo de momento del chorro incrementó el nivel de banda ancha de las oscilaciones de la capa de cizallamiento separada de la cavidad.