Investigación Numérica de Gotas de Agua Cilíndricas Sujetas a Carga de Choque de Aire a un Alto Número de Weber
Autores: Taglialatela, F. Edoardo; De Stefano, Giuliano
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Investigación Numérica de Gotas de Agua Cilíndricas Sujetas a Carga de Choque de Aire a un Alto Número de Weber
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Investigación computacional
Deformación
Ruptura
Cuerpos de agua cilíndricos
Flujo de aire a alta velocidad
Ondas de choque
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo está dedicado a la investigación computacional de la deformación y ruptura de cuerpos de agua cilíndricos en el flujo de aire a alta velocidad detrás de ondas de choque incidentes. Se simularon configuraciones de columna simple y de columna en tándem en varias disposiciones reproduciendo el proceso de interacción choque/gota en un dispositivo de tubo de choque. Los cálculos se realizaron utilizando un solucionador de terceros recientemente desarrollado para flujos bifásicos compresibles en el marco de la caja de herramientas de volumen finito de código abierto OpenFOAM. El enfoque numérico se basa en el uso del método de volumen de fluidos para resolver la interfaz de fase, donde una técnica de discretización particular nos permite prevenir inestabilidades no físicas. El esquema numérico utiliza información más precisa de las velocidades de propagación locales para mantener una alta resolución y una baja viscosidad numérica. Comparaciones cualitativas y cuantitativas de los resultados con datos experimentales y numéricos de referencia demostraron un buen acuerdo para las principales características del proceso de interacción en términos de morfología, dinámica y ruptura de los cuerpos de agua en deformación.
Descripción
Este trabajo está dedicado a la investigación computacional de la deformación y ruptura de cuerpos de agua cilíndricos en el flujo de aire a alta velocidad detrás de ondas de choque incidentes. Se simularon configuraciones de columna simple y de columna en tándem en varias disposiciones reproduciendo el proceso de interacción choque/gota en un dispositivo de tubo de choque. Los cálculos se realizaron utilizando un solucionador de terceros recientemente desarrollado para flujos bifásicos compresibles en el marco de la caja de herramientas de volumen finito de código abierto OpenFOAM. El enfoque numérico se basa en el uso del método de volumen de fluidos para resolver la interfaz de fase, donde una técnica de discretización particular nos permite prevenir inestabilidades no físicas. El esquema numérico utiliza información más precisa de las velocidades de propagación locales para mantener una alta resolución y una baja viscosidad numérica. Comparaciones cualitativas y cuantitativas de los resultados con datos experimentales y numéricos de referencia demostraron un buen acuerdo para las principales características del proceso de interacción en términos de morfología, dinámica y ruptura de los cuerpos de agua en deformación.