Investigación numérica del flujo tridimensional alrededor de una costilla montada en la superficie y el inicio de la inestabilidad
Autores: Laskos, Vassilios N.; Kotsopoulos, Thomas; Karpouzos, Dimitrios; Fragos, Vassilios P.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Investigación numérica del flujo tridimensional alrededor de una costilla montada en la superficie y el inicio de la inestabilidad
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Incompresible
Laminar
Isotérmico
Fluido newtoniano
Números de Reynolds
Número de Reynolds crítico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El flujo isotérmico laminar incompresible de un fluido newtoniano alrededor de una costilla montada en una superficie se estudia en un experimento numérico tridimensional (3D). Las ecuaciones de Navier-Stokes adimensionales se resuelven numéricamente utilizando el método de elementos finitos de Galerkin para números de Reynolds de 1 a 800. La relación de expansión del problema es de 1:9.6, mientras que la relación de aspecto es de 1:20. Se investiga la transición del estado estacionario al no estacionario y la identificación del número de Reynolds crítico en este trabajo. Se presentan resultados numéricos de las líneas de fricción en la parte inferior y las líneas de corriente en todo el campo computacional. Se realiza una comparación entre el flujo 2D y 3D para mostrar el efecto de las paredes en el flujo, que llega al plano de simetría y afecta el flujo allí; por lo tanto, también afectando la estabilidad del flujo. Se concluye que el flujo es tridimensional incluso para un número de Reynolds igual a 10. El número de Reynolds crítico es 600, y las ecuaciones de estado estacionario se pueden utilizar para cualquier cálculo hasta este valor.
Descripción
El flujo isotérmico laminar incompresible de un fluido newtoniano alrededor de una costilla montada en una superficie se estudia en un experimento numérico tridimensional (3D). Las ecuaciones de Navier-Stokes adimensionales se resuelven numéricamente utilizando el método de elementos finitos de Galerkin para números de Reynolds de 1 a 800. La relación de expansión del problema es de 1:9.6, mientras que la relación de aspecto es de 1:20. Se investiga la transición del estado estacionario al no estacionario y la identificación del número de Reynolds crítico en este trabajo. Se presentan resultados numéricos de las líneas de fricción en la parte inferior y las líneas de corriente en todo el campo computacional. Se realiza una comparación entre el flujo 2D y 3D para mostrar el efecto de las paredes en el flujo, que llega al plano de simetría y afecta el flujo allí; por lo tanto, también afectando la estabilidad del flujo. Se concluye que el flujo es tridimensional incluso para un número de Reynolds igual a 10. El número de Reynolds crítico es 600, y las ecuaciones de estado estacionario se pueden utilizar para cualquier cálculo hasta este valor.