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Mediciones de turbulencia en rejilla con un perfilador de corriente Doppler acústico

Autores: Løken, Trygve K.; Lande-Sudall, David; Jensen, Atle; Rabault, Jean

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Mediciones de turbulencia en rejilla con un perfilador de corriente Doppler acústico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Habilidades
Limitaciones
Nortek Signature1000
ADCP
Mediciones de turbulencia
Turbulencia inducida por la cuadrícula

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La motivación de este estudio es investigar las habilidades y limitaciones de un perfilador de corriente acústico Doppler Nortek Signature1000 (ADCP) en relación con las mediciones de turbulencia a pequeña escala. Los perfiladores de corriente ofrecen la ventaja de obtener datos de medición más coherentes que los disponibles con mediciones acústicas puntuales, y es deseable aprovechar esta propiedad en aplicaciones de laboratorio y de campo. El ADCP fue probado en un tanque de arrastre, donde se generó turbulencia a partir de una rejilla arrastrada en condiciones controladas. La turbulencia inducida por la rejilla es un fenómeno bien estudiado y una buena aproximación para la turbulencia isotrópica. Hay varios experimentos previos disponibles para comparación y se han desarrollado teorías dentro del tema. En los experimentos presentes, se aplicó un velocímetro acústico Doppler Nortek Vectrino (ADV), que es un instrumento establecido para mediciones de turbulencia, para validar el ADCP. Se encontró que el flujo medio medido con el ADCP era preciso dentro del 4% del ADV. La varianza turbulenta fue razonablemente bien resuelta por el ADCP cuando se arrastraban barras de rejilla grandes a alta velocidad, pero se sobreestimó en gran medida para velocidades de arrastre más bajas y barras de rejilla más pequeñas. La frecuencia de corte efectiva y el tamaño de los remolinos turbulentos fueron caracterizados experimentalmente, lo que proporciona pautas detalladas sobre cuándo se puede confiar en los datos del ADCP y permitirá a los futuros experimentadores decidir a priori si el Nortek Signature se puede utilizar en su configuración. Concluimos que el ADCP no es adecuado para resolver espectros turbulentos en un flujo inducido por rejilla a pequeña escala debido al ruido Doppler intrínseco y a la baja resolución espacial y temporal de la muestra en relación con las escalas turbulentas.

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