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Los efectos de la dinámica estructural de cilindros flexibles en la turbulencia del vórtice cercano

Autores: Dol, Sharul Sham; Wee, Siaw Khur; Yong, Tshun Howe; Sulaiman, Shaharin Anwar

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Los efectos de la dinámica estructural de cilindros flexibles en la turbulencia del vórtice cercano


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Rígido
Flexible
Superficie protruyente
Turbulencia
Cilindro
Oscilante

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La utilización de una superficie rígida y saliente, junto con un agitador y un generador de vórtices, a menudo resulta en la disipación de más energía que en la producción de turbulencia que cumple con los criterios requeridos. En contraste, una superficie flexible saliente que oscila pasivamente puede generar un mayor nivel de turbulencia. En el presente estudio, se utilizó un cilindro circular finito (voladizo) como la geometría de la superficie rígida y saliente. Se variaron tanto el material como la relación de aspecto. Además, se consideró un número de Reynolds local dentro del rango de flujo subcrítico (102 < ReD < 105). Los resultados de la superficie rígida saliente (cilindro finito) sirven como validación de los resultados publicados y como referencia para la mejora de la turbulencia generada por la superficie flexible saliente. Los resultados obtenidos a través de un perfilador de velocidad ultrasónico han demostrado además que el cilindro flexible es capaz de generar mayor turbulencia al examinar la intensidad de la turbulencia, el término de producción de turbulencia y el esfuerzo de Reynolds. Todos los cilindros flexibles que oscilan muestran un aumento en la producción de turbulencia, pero en diferentes porcentajes. Los cilindros estudiados en este trabajo variaron desde la menor rigidez estructural (EVA) hasta la moderada (aluminio) y la mayor rigidez estructural (acero al carbono). Al estudiar el gráfico de respuestas de amplitud normalizada para los cilindros flexibles, se encuentra que el movimiento oscilante contribuye efectivamente al incremento. Un examen adicional de los resultados muestra que el aumento se debe a la velocidad estructural en lugar de solo al movimiento oscilante.

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