Modulaciones de Frecuencia y Amplitud de una Estructura en Movimiento en un Flujo de Fluido No Homogéneo de Densidad No Estacionaria
Autores: Rajaomazava, Tolotra Emerry; Benaouicha, Mustapha; Astolfi, Jacques-André; Boudraa, Abdel-Ouahab
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Modulaciones de Frecuencia y Amplitud de una Estructura en Movimiento en un Flujo de Fluido No Homogéneo de Densidad No Estacionaria
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Interacción fluido-estructura
Dinámica de hidroalas
Variaciones de densidad del fluido
Oscilaciones sinusoidales de cavidad
Caso de cavidad estable
Caso de cavidad inestable
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Se presentan y analizan los efectos de la interacción fluido-estructura en la dinámica de un hidroala sumergida en un flujo de fluido de densidad no homogénea. Se aplica un modelo linealizado para resolver el problema acoplado fluido-estructura. Se utilizan variaciones de densidad del fluido a lo largo de la superficie superior del hidroala, basadas en las oscilaciones sinusoidales de la cavidad. Se muestra que, para el caso de cavidad estable, el valor de la longitud de la cavidad Lp no afecta la amplitud de los desplazamientos del hidroala. Sin embargo, la frecuencia natural de la estructura aumenta de acuerdo con Lp. En el caso de cavidad inestable, las variaciones de la masa añadida y el amortiguamiento añadido (inducidas por la tasa de cambio de densidad del fluido) generan modulaciones de frecuencia y amplitud en la dinámica del hidroala. Para analizar este fenómeno, se utiliza la descomposición de modo empírico, un método basado en datos bien establecido para manejar tales modulaciones.
Descripción
Se presentan y analizan los efectos de la interacción fluido-estructura en la dinámica de un hidroala sumergida en un flujo de fluido de densidad no homogénea. Se aplica un modelo linealizado para resolver el problema acoplado fluido-estructura. Se utilizan variaciones de densidad del fluido a lo largo de la superficie superior del hidroala, basadas en las oscilaciones sinusoidales de la cavidad. Se muestra que, para el caso de cavidad estable, el valor de la longitud de la cavidad Lp no afecta la amplitud de los desplazamientos del hidroala. Sin embargo, la frecuencia natural de la estructura aumenta de acuerdo con Lp. En el caso de cavidad inestable, las variaciones de la masa añadida y el amortiguamiento añadido (inducidas por la tasa de cambio de densidad del fluido) generan modulaciones de frecuencia y amplitud en la dinámica del hidroala. Para analizar este fenómeno, se utiliza la descomposición de modo empírico, un método basado en datos bien establecido para manejar tales modulaciones.