Efectos Relativos de la Asimetría y el Deslizamiento en la Pared sobre la Estabilidad del Flujo en un Canal Plano
Autores: Ghosh, Sukhendu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2017
Acceso abierto
Artículo científico
2017
Efectos Relativos de la Asimetría y el Deslizamiento en la Pared sobre la Estabilidad del Flujo en un Canal Plano
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Efecto
Deslizamiento de velocidad en la pared
Estabilidad
Flujo impulsado por presión
Canal asimétrico
Condiciones de contorno de deslizamiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Se examina el efecto del deslizamiento de la velocidad de la pared en la estabilidad de un flujo de canal asimétrico bidimensional impulsado por presión, considerando la condición de deslizamiento de Navier en las paredes del canal. Se consideran familias de perfiles de velocidad media de dos parámetros para aproximar el flujo básico asimétrico subyacente. Se exploran los efectos en competencia de la asimetría y la velocidad máxima sobre la estabilidad del flujo para un rango de parámetros del modelo. El sistema de Orr-Sommerfeld del flujo asimétrico se resuelve utilizando un método de colocación espectral de Chebyshev tanto para condiciones de frontera simétricas como no simétricas. Los resultados numéricos indican que una asimetría moderada en el flujo básico tiene un papel significativo en la estabilidad de los flujos paralelos/casi paralelos de tipo Poiseuille. El deslizamiento de la pared muestra un control pasivo sobre la inestabilidad del flujo asimétrico al aumentar o disminuir el número de Reynolds crítico y el conjunto de números de onda inestables. El efecto estabilizador/desestabilizador de la velocidad de deslizamiento sobre la inestabilidad del flujo es débil o fuerte dependiendo de la presencia de deslizamiento de velocidad en la pared superior o inferior. El deslizamiento de velocidad tiene un profundo impacto en el comportamiento del flujo al cambiar la tasa de cizallamiento dentro del flujo perturbado.
Descripción
Se examina el efecto del deslizamiento de la velocidad de la pared en la estabilidad de un flujo de canal asimétrico bidimensional impulsado por presión, considerando la condición de deslizamiento de Navier en las paredes del canal. Se consideran familias de perfiles de velocidad media de dos parámetros para aproximar el flujo básico asimétrico subyacente. Se exploran los efectos en competencia de la asimetría y la velocidad máxima sobre la estabilidad del flujo para un rango de parámetros del modelo. El sistema de Orr-Sommerfeld del flujo asimétrico se resuelve utilizando un método de colocación espectral de Chebyshev tanto para condiciones de frontera simétricas como no simétricas. Los resultados numéricos indican que una asimetría moderada en el flujo básico tiene un papel significativo en la estabilidad de los flujos paralelos/casi paralelos de tipo Poiseuille. El deslizamiento de la pared muestra un control pasivo sobre la inestabilidad del flujo asimétrico al aumentar o disminuir el número de Reynolds crítico y el conjunto de números de onda inestables. El efecto estabilizador/desestabilizador de la velocidad de deslizamiento sobre la inestabilidad del flujo es débil o fuerte dependiendo de la presencia de deslizamiento de velocidad en la pared superior o inferior. El deslizamiento de velocidad tiene un profundo impacto en el comportamiento del flujo al cambiar la tasa de cizallamiento dentro del flujo perturbado.