Modelando un sistema de hélice en movimiento en un fluido estratificado utilizando OpenFOAM
Autores: Jacobs, Christian T.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Modelando un sistema de hélice en movimiento en un fluido estratificado utilizando OpenFOAM
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Sistemas de hélices en movimiento
Perturbaciones
Entornos estratificados
Fuerzas de flotabilidad restaurativa
Comportamiento de colapso
Modelo numérico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Los sistemas de hélices en movimiento pueden introducir perturbaciones significativas en entornos estratificados al mezclar el fluido circundante. Las fuerzas de flotabilidad restaurativa actúan posteriormente sobre esta región/parche de fluido mezclado, causando que eventualmente colapse verticalmente y se expanda lateralmente para recuperar la estratificación original. Este trabajo describe el uso de un solucionador OpenFOAM, modificado utilizando funcionalidades existentes, para simular un sistema de hélice en movimiento en un entorno estratificado. Su aplicación considera una hélice KCD-32 rotativa en un tanque de olas a escala de laboratorio que imita experimentos publicados sobre el colapso de parches mezclados. El comportamiento de colapso predicho numéricamente se compara con datos empíricos y leyes de escalado. Los resultados coinciden estrechamente, tanto cualitativa como cuantitativamente, representando así un paso exitoso hacia la validación del modelo numérico.
Descripción
Los sistemas de hélices en movimiento pueden introducir perturbaciones significativas en entornos estratificados al mezclar el fluido circundante. Las fuerzas de flotabilidad restaurativa actúan posteriormente sobre esta región/parche de fluido mezclado, causando que eventualmente colapse verticalmente y se expanda lateralmente para recuperar la estratificación original. Este trabajo describe el uso de un solucionador OpenFOAM, modificado utilizando funcionalidades existentes, para simular un sistema de hélice en movimiento en un entorno estratificado. Su aplicación considera una hélice KCD-32 rotativa en un tanque de olas a escala de laboratorio que imita experimentos publicados sobre el colapso de parches mezclados. El comportamiento de colapso predicho numéricamente se compara con datos empíricos y leyes de escalado. Los resultados coinciden estrechamente, tanto cualitativa como cuantitativamente, representando así un paso exitoso hacia la validación del modelo numérico.