Experimentos en Interacciones de Vórtices de Choque
Autores: Skews, Beric
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Experimentos en Interacciones de Vórtices de Choque
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudios
Interacciones de vórtices y ondas de choque
Numérico
Vórtice
Onda de choque
Capa de cizallamiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los estudios de interacciones entre choques y vórtices en el pasado han sido predominantemente numéricos, con una serie de idealizaciones como suponer un vórtice aislado y una onda de choque plana. En el caso presente, el vórtice se genera a partir de la separación del flujo en una esquina. Se forma una capa de cizalladura que se enrolla en un vórtice espiral. El flujo se inicia de manera impulsiva por la difracción de una onda de choque sobre el borde. La fuerza del choque determina la naturaleza del flujo en la esquina y el que se induce detrás de la onda difractada. Se consideran una amplia variedad de casos utilizando diferentes arreglos experimentales, como tener dos ondas de choque independientes que llegan a la esquina en diferentes momentos, reflejando la onda difractante en diferentes superficies de regreso al vórtice, y examinando el flujo alrededor de curvas donde la reflexión de la pared lejana se refleja de nuevo en el vórtice. La mayoría de los estudios han mostrado que el vórtice normalmente mantiene su integridad después del tránsito del choque. Algunos estudios con ondas de choque curvas y numerosos recorridos han mostrado evidencia de ruptura del vórtice y el desarrollo de parches turbulentos en el flujo, así como un estiramiento significativo del vórtice. Dependiendo de la dirección de aproximación de la onda de choque, esta se refracta a través de la capa de cizalladura, cambiando así la fuerza y la dirección de ambas. Es de particular importancia que las dos ondas difractadas que emergen del vórtice a medida que la onda incidente pasa a través de él interactúan entre sí, resultando en un pico de presión de considerable magnitud. También se identifica un pico adicional.
Descripción
Los estudios de interacciones entre choques y vórtices en el pasado han sido predominantemente numéricos, con una serie de idealizaciones como suponer un vórtice aislado y una onda de choque plana. En el caso presente, el vórtice se genera a partir de la separación del flujo en una esquina. Se forma una capa de cizalladura que se enrolla en un vórtice espiral. El flujo se inicia de manera impulsiva por la difracción de una onda de choque sobre el borde. La fuerza del choque determina la naturaleza del flujo en la esquina y el que se induce detrás de la onda difractada. Se consideran una amplia variedad de casos utilizando diferentes arreglos experimentales, como tener dos ondas de choque independientes que llegan a la esquina en diferentes momentos, reflejando la onda difractante en diferentes superficies de regreso al vórtice, y examinando el flujo alrededor de curvas donde la reflexión de la pared lejana se refleja de nuevo en el vórtice. La mayoría de los estudios han mostrado que el vórtice normalmente mantiene su integridad después del tránsito del choque. Algunos estudios con ondas de choque curvas y numerosos recorridos han mostrado evidencia de ruptura del vórtice y el desarrollo de parches turbulentos en el flujo, así como un estiramiento significativo del vórtice. Dependiendo de la dirección de aproximación de la onda de choque, esta se refracta a través de la capa de cizalladura, cambiando así la fuerza y la dirección de ambas. Es de particular importancia que las dos ondas difractadas que emergen del vórtice a medida que la onda incidente pasa a través de él interactúan entre sí, resultando en un pico de presión de considerable magnitud. También se identifica un pico adicional.