Flujo Pasado Cráteres de Impacto con Montículos: Un Estudio Experimental
Autores: Gundersen, Diego; Blois, Gianluca; Christensen, Kenneth T.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Flujo Pasado Cráteres de Impacto con Montículos: Un Estudio Experimental
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Experimental
Flujo
Cráter
Modelo
Turbulento
Vórtices
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 2
Citaciones: Sin citaciones
Se informa sobre una investigación experimental sobre el flujo producido por cráteres de impacto con montículos. Se examinan tanto un cráter idealizado como un modelo a escala de un cráter marciano real. Las mediciones se realizaron utilizando velocimetría de imágenes de partículas en plano (PIV) de alta resolución en un entorno de flujo con coincidencia de índice de refracción (RIM). Hacer que los modelos de cráter sean ópticamente invisibles con este enfoque RIM proporcionó acceso sin obstáculos al flujo alrededor y dentro de cada modelo de cráter. Los resultados mostraron que el flujo medio dentro del cráter idealizado exhibe más complejidad estructural en comparación con su contraparte sin montículo. Las estadísticas de segundo orden destacaron regiones de tensiones turbulentas mínimas y elevadas, las cuales revelaron una interacción compleja entre las capas de cizallamiento presentes en las partes aguas arriba y aguas abajo del borde y el montículo central. La expulsión periódica de vórtices cuasi-espaciales desde el borde aguas arriba fue revelada por campos de flujo instantáneos filtrados por POD. El aleteo vertical de esta capa de cizallamiento resultó en vórtices que ocasionalmente impactaban en la pared interna del borde aguas abajo. Además, el análisis de promedios condicionales sugirió oscilaciones laterales periódicas de vórtices normales a la pared dentro de la región del borde del cráter, reminiscentes de las observadas para el flujo dentro de dimples esféricos. Estos resultados tienen implicaciones para el intercambio de masa y momento de intra a extra cráter, y para los procesos de transporte de sedimentos. Por último, los experimentos con el modelo del cráter Gale mostraron tanto similitudes como diferencias con las características de flujo primarias encontradas para el modelo idealizado.
Descripción
Se informa sobre una investigación experimental sobre el flujo producido por cráteres de impacto con montículos. Se examinan tanto un cráter idealizado como un modelo a escala de un cráter marciano real. Las mediciones se realizaron utilizando velocimetría de imágenes de partículas en plano (PIV) de alta resolución en un entorno de flujo con coincidencia de índice de refracción (RIM). Hacer que los modelos de cráter sean ópticamente invisibles con este enfoque RIM proporcionó acceso sin obstáculos al flujo alrededor y dentro de cada modelo de cráter. Los resultados mostraron que el flujo medio dentro del cráter idealizado exhibe más complejidad estructural en comparación con su contraparte sin montículo. Las estadísticas de segundo orden destacaron regiones de tensiones turbulentas mínimas y elevadas, las cuales revelaron una interacción compleja entre las capas de cizallamiento presentes en las partes aguas arriba y aguas abajo del borde y el montículo central. La expulsión periódica de vórtices cuasi-espaciales desde el borde aguas arriba fue revelada por campos de flujo instantáneos filtrados por POD. El aleteo vertical de esta capa de cizallamiento resultó en vórtices que ocasionalmente impactaban en la pared interna del borde aguas abajo. Además, el análisis de promedios condicionales sugirió oscilaciones laterales periódicas de vórtices normales a la pared dentro de la región del borde del cráter, reminiscentes de las observadas para el flujo dentro de dimples esféricos. Estos resultados tienen implicaciones para el intercambio de masa y momento de intra a extra cráter, y para los procesos de transporte de sedimentos. Por último, los experimentos con el modelo del cráter Gale mostraron tanto similitudes como diferencias con las características de flujo primarias encontradas para el modelo idealizado.