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Impacto de la Aceleración y Deceleración Longitudinal en los Vórtices de Cuerpos en Forma de Saco

Autores: Peters, Brett; Uddin, Mesbah

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2019

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Acceso abierto

Artículo científico
2019

Impacto de la Aceleración y Deceleración Longitudinal en los Vórtices de Cuerpos en Forma de Saco


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Estudio
Aerodinámica
Cuerpos bluff
Aceleración
Fuerzas de arrastre
Campo de flujo

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio investigó la aerodinámica de aceleración no uniforme de cuerpos voluminosos a través del estudio de un cilindro cuadrado montado en un canal que experimenta una aceleración de corriente libre de +/-20 ms-2 con números de Reynolds que abarcan de 3.2 x 10^4 a 3.6 x 10^5. Para lograr esto, se creó una simulación numérica con un código comercial de dinámica de fluidos computacional de volumen finito no estructurado, que primero fue validado utilizando la Simulación de Vórtices Desprendidos Mejorada contra resultados experimentales y simulados numéricamente directos. Luego, las condiciones de corriente libre fueron sometidas a una señal de velocidad periódica donde se registraron datos y se promediaron en conjunto sobre al menos 30 puntos de datos distintos de aceleración y desaceleración. Esto permitió la comparación de fuerzas corporales y variaciones en el campo de flujo entre condiciones de corriente libre acelerada, constante y desacelerada. El análisis de fuerzas corporales determinó que las fuerzas de arrastre en desaceleración y aceleración variaron un -47% y un 44%, respectivamente, en comparación con las condiciones de corriente libre constante. Además, se observaron y exploraron varias diferencias, como las estructuras de flujo cercanas al cuerpo, la dinámica de estela, los vórtices de Kármán y la producción de vorticidad durante las condiciones mencionadas. El interés principal de este estudio fue para la futura aplicación hacia vehículos de carretera para modelado dinámico predictivo y desarrollo aerodinámico.

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