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Fuerzas Inducidas por el Flujo para un Grupo de una Estructura Grande y Varias Estructuras Pequeñas en el Flujo Turbulento Cizallado

Autores: Annapeh, Henry Francis; Kurushina, Victoria

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Fuerzas Inducidas por el Flujo para un Grupo de una Estructura Grande y Varias Estructuras Pequeñas en el Flujo Turbulento Cizallado


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Fluctuaciones de fuerza hidrodinámica
Proceso de desprendimiento de vórtices
Flujos cortados
Modelo de dinámica de fluidos computacional
Objetos submarinos
Número de Reynolds

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Evaluar las fluctuaciones de la fuerza hidrodinámica que actúan sobre cada estructura en un grupo de objetos submarinos de diferentes formas, tamaños y posiciones relativas representa un desafío debido a la sensibilidad del proceso de desprendimiento de vórtices, especialmente para una variedad de flujos cortados. El presente estudio utiliza un modelo numérico de dinámica de fluidos computacional 2D para estimar las fuerzas inducidas por el flujo en un grupo de pequeños cilindros circulares y en forma de D en el flujo cortado lineal y parabólico, que se colocan en proximidad a una estructura más grande de sección transversal cuadrada. Esto nos permite evaluar las cargas, que se ven afectadas por la presencia de equipos submarinos ubicados en el lecho marino. El número de Reynolds promedio del perfil de flujo lineal considerado es 3900, mientras que el perfil de flujo parabólico tiene el número de Reynolds máximo de 3900. Se utiliza el modelo de turbulencia k- SST para las simulaciones. El trabajo demuestra el efecto de la forma de la sección transversal de los cilindros más pequeños en los coeficientes hidrodinámicos, explora el efecto del espacio entre las estructuras y destaca las diferencias entre las cargas en el flujo cortado lineal y parabólico. Los resultados obtenidos muestran que la presencia del cilindro cuadrado influye notablemente en el coeficiente de arrastre medio del primer cilindro, tanto para cilindros circulares como en forma de D. El perfil de flujo cortado parabólico en esta serie conduce al mayor arrastre medio y a las mayores amplitudes de los coeficientes de arrastre y sustentación fluctuantes.

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