Flujo Turbulento a través y sobre un Medio Poroso Compacto Tridimensional: Un Estudio Experimental
Autores: Arthur, James Kofi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Flujo Turbulento a través y sobre un Medio Poroso Compacto Tridimensional: Un Estudio Experimental
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Flujos naturales
Industriales
Turbulentos
Medios porosos
Investigación experimental
Número de Reynolds
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
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Existen varias aplicaciones naturales e industriales donde los flujos turbulentos sobre medios porosos compactos son relevantes. Sin embargo, el estudio de tales flujos es raro. En este artículo, se presenta una investigación experimental del flujo turbulento a través y sobre un medio poroso compacto modelo para llenar este vacío en la literatura. Los objetivos de este trabajo fueron medir el desarrollo del flujo sobre el límite poroso, la penetración del flujo turbulento en el dominio poroso, los efectos tridimensionales asociados y los efectos del número de Reynolds. Estos objetivos se lograron mediante la realización de mediciones de velocimetría de imágenes de partículas en una sección de prueba con flujo turbulento a través y sobre un medio poroso compacto modelo con una porosidad del 85% y una fracción de llenado del 21%. Los números de Reynolds en masa fueron 14,338 y 24,510. Los resultados mostraron una región de flujo turbulento anisotrópico a gran escala sobre y dentro del medio poroso. El flujo turbulento superior tenía una capa límite que se engrosó a lo largo del flujo en aproximadamente un 90% e infiltró en el medio poroso hasta una profundidad de aproximadamente el 7% del diámetro de la varilla del medio poroso. Los resultados presentados aquí proporcionan una visión física útil adecuada para el diseño y análisis de flujos turbulentos sobre arreglos de medios porosos compactos.
Descripción
Existen varias aplicaciones naturales e industriales donde los flujos turbulentos sobre medios porosos compactos son relevantes. Sin embargo, el estudio de tales flujos es raro. En este artículo, se presenta una investigación experimental del flujo turbulento a través y sobre un medio poroso compacto modelo para llenar este vacío en la literatura. Los objetivos de este trabajo fueron medir el desarrollo del flujo sobre el límite poroso, la penetración del flujo turbulento en el dominio poroso, los efectos tridimensionales asociados y los efectos del número de Reynolds. Estos objetivos se lograron mediante la realización de mediciones de velocimetría de imágenes de partículas en una sección de prueba con flujo turbulento a través y sobre un medio poroso compacto modelo con una porosidad del 85% y una fracción de llenado del 21%. Los números de Reynolds en masa fueron 14,338 y 24,510. Los resultados mostraron una región de flujo turbulento anisotrópico a gran escala sobre y dentro del medio poroso. El flujo turbulento superior tenía una capa límite que se engrosó a lo largo del flujo en aproximadamente un 90% e infiltró en el medio poroso hasta una profundidad de aproximadamente el 7% del diámetro de la varilla del medio poroso. Los resultados presentados aquí proporcionan una visión física útil adecuada para el diseño y análisis de flujos turbulentos sobre arreglos de medios porosos compactos.