Impactos múltiples sincronizados en una piscina profunda
Autores: Guilizzoni, Manfredo; Santini, Maurizio; Fest-Santini, Stephanie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Impactos múltiples sincronizados en una piscina profunda
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Impactos de gotas
Dinámica de fluidos computacional
Solucionador de volumen finito de dos fases
Múltiples impactos de gotas
Interacciones mutuas
Conversión de energía
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los impactos de gotas (sobre superficies secas o húmedas o en piscinas profundas) son importantes en una amplia gama de aplicaciones y, en consecuencia, hay muchos estudios, tanto experimentales como numéricos, disponibles en la literatura. Sin embargo, tales trabajos se centran ya sea en análisis estadísticos de poblaciones de gotas o en gotas individuales. La literatura carece en gran medida de información sobre las interacciones mutuas entre unas pocas gotas durante el impacto. Este trabajo describe un estudio de dinámica de fluidos computacional (CFD) sobre el impacto de dos, tres y cuatro gotas sincronizadas en una piscina profunda. Se utilizó el solucionador de volumen finito de dos fases interFoam del paquete CFD de código abierto OpenFOAM(r). Después de la validación con respecto a videos de alta velocidad, para confirmar el rendimiento del solucionador en este campo, se investigaron las condiciones de impacto y aspectos que habrían sido difíciles de obtener y estudiar en experimentos: a saber, la conversión de energía durante la evolución del cráter, el efecto de variar el espacio entre gotas y la tensión superficial, y los impactos de múltiples gotas. Los resultados muestran el efecto muy significativo de estos aspectos. Esto implica que una extensión de los resultados de experimentos de laboratorio con gotas individuales de agua destilada a aplicaciones reales puede no ser confiable.
Descripción
Los impactos de gotas (sobre superficies secas o húmedas o en piscinas profundas) son importantes en una amplia gama de aplicaciones y, en consecuencia, hay muchos estudios, tanto experimentales como numéricos, disponibles en la literatura. Sin embargo, tales trabajos se centran ya sea en análisis estadísticos de poblaciones de gotas o en gotas individuales. La literatura carece en gran medida de información sobre las interacciones mutuas entre unas pocas gotas durante el impacto. Este trabajo describe un estudio de dinámica de fluidos computacional (CFD) sobre el impacto de dos, tres y cuatro gotas sincronizadas en una piscina profunda. Se utilizó el solucionador de volumen finito de dos fases interFoam del paquete CFD de código abierto OpenFOAM(r). Después de la validación con respecto a videos de alta velocidad, para confirmar el rendimiento del solucionador en este campo, se investigaron las condiciones de impacto y aspectos que habrían sido difíciles de obtener y estudiar en experimentos: a saber, la conversión de energía durante la evolución del cráter, el efecto de variar el espacio entre gotas y la tensión superficial, y los impactos de múltiples gotas. Los resultados muestran el efecto muy significativo de estos aspectos. Esto implica que una extensión de los resultados de experimentos de laboratorio con gotas individuales de agua destilada a aplicaciones reales puede no ser confiable.