Grietas Discontinuas en la Dirección de la Envergadura para el Retraso de Separación y Reducción de Arrastre de Cuerpos con Emisión de Vórtices
Autores: Pasqualetto, Elena; Lunghi, Gianmarco; Mariotti, Alessandro; Salvetti, Maria Vittoria
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Grietas Discontinuas en la Dirección de la Envergadura para el Retraso de Separación y Reducción de Arrastre de Cuerpos con Emisión de Vórtices
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Surcos
Separación de flujo
Reducción de arrastre
Desprendimiento de vórtices
Simulaciones de grandes remolinos
Dirección spanwise
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Las ranuras adecuadamente conformadas, colocadas de forma transversal al flujo, pueden retrasar la separación del flujo sobre superficies curvas. Cuando las ranuras están completamente extruidas en la dirección de la envergadura, pueden reducir la resistencia de los cuerpos con cola de bote que presentan desprendimiento de vórtices, pero con el inconveniente de aumentar la correlación en la dirección de la envergadura del desprendimiento de vórtices. Investigamos aquí el efecto de las ranuras discontinuas en la dirección de la envergadura a través de Simulaciones de Grandes Remolinos. Se lleva a cabo un análisis sistemático sobre el efecto del número, N, de ranuras presentes para N porciones de igual longitud de la longitud total en la dirección de la envergadura de la cola de bote. Las ranuras discontinuas reducen aún más la resistencia en comparación con la ranura extruida a lo largo de toda la envergadura. Aumentar N produce una mejora en el rendimiento del dispositivo de control de flujo, cuyo valor máximo se alcanza para N=3, correspondiente a una extensión en la dirección de la envergadura de la ranura aproximadamente igual a la dimensión del flujo transversal del cuerpo. Por encima de este valor, no se encuentran más mejoras. La reducción máxima de la resistencia es igual al 25.7% de la resistencia de la cola de bote sin ranuras y al 17.7% de la de la cola de bote con la ranura extruida a lo largo de toda la envergadura. El valor más bajo de resistencia ocurre para el desprendimiento de vórtices menos correlacionado en la dirección de la envergadura. La reducción en la correlación está principalmente relacionada con una línea de separación de flujo que es menos regular en la dirección de la envergadura.
Descripción
Las ranuras adecuadamente conformadas, colocadas de forma transversal al flujo, pueden retrasar la separación del flujo sobre superficies curvas. Cuando las ranuras están completamente extruidas en la dirección de la envergadura, pueden reducir la resistencia de los cuerpos con cola de bote que presentan desprendimiento de vórtices, pero con el inconveniente de aumentar la correlación en la dirección de la envergadura del desprendimiento de vórtices. Investigamos aquí el efecto de las ranuras discontinuas en la dirección de la envergadura a través de Simulaciones de Grandes Remolinos. Se lleva a cabo un análisis sistemático sobre el efecto del número, N, de ranuras presentes para N porciones de igual longitud de la longitud total en la dirección de la envergadura de la cola de bote. Las ranuras discontinuas reducen aún más la resistencia en comparación con la ranura extruida a lo largo de toda la envergadura. Aumentar N produce una mejora en el rendimiento del dispositivo de control de flujo, cuyo valor máximo se alcanza para N=3, correspondiente a una extensión en la dirección de la envergadura de la ranura aproximadamente igual a la dimensión del flujo transversal del cuerpo. Por encima de este valor, no se encuentran más mejoras. La reducción máxima de la resistencia es igual al 25.7% de la resistencia de la cola de bote sin ranuras y al 17.7% de la de la cola de bote con la ranura extruida a lo largo de toda la envergadura. El valor más bajo de resistencia ocurre para el desprendimiento de vórtices menos correlacionado en la dirección de la envergadura. La reducción en la correlación está principalmente relacionada con una línea de separación de flujo que es menos regular en la dirección de la envergadura.