Investigación Numérica de Cavidades Ventiladas Alrededor de un Cuerpo Eje Simétrico Equipado con Timón
Autores: Xu, Wanyun; Li, Yipeng; Huang, Renfang; Ye, Weixiang; Hao, Liang; Jiang, Wei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación Numérica de Cavidades Ventiladas Alrededor de un Cuerpo Eje Simétrico Equipado con Timón
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Tecnología de cavidad ventilada eficiente
Simulaciones numéricas
Características del flujo
Interacción cavidad-timón
Comportamiento de fuga de gas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Como una técnica eficiente de reducción de arrastre, la tecnología de cavidad ventilada demuestra una aplicación significativa en sistemas de lanzamiento submarino. Este estudio emplea simulaciones numéricas para examinar sistemáticamente las características del flujo en la cavidad ventilada y los mecanismos de interacción entre la cavidad y el timón para un cuerpo simétrico axial equipado con timón. La simulación numérica predice el comportamiento de fuga de gas, la geometría de la cavidad y la estructura del flujo interno. Los resultados indican que el desarrollo de la cavidad ventilada avanza a través de tres etapas distintas: crecimiento rápido, desarrollo lento y desprendimiento cuasi-periódico. Durante este proceso, la alta presión local en el borde de ataque del timón suprime el crecimiento de la cavidad, mientras que el desprendimiento de la cavidad está asociado con efectos de chorro reentrante. Bajo la influencia de la cavidad ventilada, la carga total sobre todo el cuerpo y la carga local sobre el timón exhiben patrones consistentes: Fx > Fy > Fz ~ 0 y Tz > Tx ~ Ty ~ 0, con Fy y Tz fluctuando de manera más violenta. Los grupos de cavidad desprendida se concentran principalmente en la raíz del timón durante la etapa de desprendimiento cuasi-periódico.
Descripción
Como una técnica eficiente de reducción de arrastre, la tecnología de cavidad ventilada demuestra una aplicación significativa en sistemas de lanzamiento submarino. Este estudio emplea simulaciones numéricas para examinar sistemáticamente las características del flujo en la cavidad ventilada y los mecanismos de interacción entre la cavidad y el timón para un cuerpo simétrico axial equipado con timón. La simulación numérica predice el comportamiento de fuga de gas, la geometría de la cavidad y la estructura del flujo interno. Los resultados indican que el desarrollo de la cavidad ventilada avanza a través de tres etapas distintas: crecimiento rápido, desarrollo lento y desprendimiento cuasi-periódico. Durante este proceso, la alta presión local en el borde de ataque del timón suprime el crecimiento de la cavidad, mientras que el desprendimiento de la cavidad está asociado con efectos de chorro reentrante. Bajo la influencia de la cavidad ventilada, la carga total sobre todo el cuerpo y la carga local sobre el timón exhiben patrones consistentes: Fx > Fy > Fz ~ 0 y Tz > Tx ~ Ty ~ 0, con Fy y Tz fluctuando de manera más violenta. Los grupos de cavidad desprendida se concentran principalmente en la raíz del timón durante la etapa de desprendimiento cuasi-periódico.