Un nuevo método de identificación dependiente de la pared para estrías coherentes en dirección de flujo en flujos turbulentos de canal
Autores: Gandía-Barberá, Sergio; Hoyas, Sergio; Pérez-Quiles, María J.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2026
Acceso abierto
Artículo científico
2026
Un nuevo método de identificación dependiente de la pared para estrías coherentes en dirección de flujo en flujos turbulentos de canal
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Método de identificación dependiente de la pared
Rayas
Flujos de canal turbulentos
Requisitos de umbral
Análisis de percolación
Agrupamiento
Datos de DNS
Flujos de Couette-Poiseuille
Número de Reynolds
Filtro
Identificación de rayas
Estructuras adheridas a la pared
Estructuras desprendidas de la pared
Distribución espacial
Alineación
Tendencias geométricas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se presenta un método de identificación dependiente de la pared para rachas de flujo a baja velocidad en flujos turbulentos de canal, con el fin de superar una limitación clave de los umbrales uniformes, que tienden a producir un exceso de estructuras detectadas cerca de la pared o una aparente falta de rachas más lejos de ella. El método se construye siguiendo los requisitos de umbral dependientes de la pared establecidos en la literatura y se aplica a datos de DNS de flujos de Couette-Poiseuille a Re~250 utilizando análisis de percolación y agrupamiento para extraer objetos tridimensionales. Además, se incluye un estudio de percolación a un número de Reynolds significativamente más alto para evaluar el efecto y la robustez del filtro más allá del caso de referencia. Aunque algunas tendencias globales se mantienen consistentes con resultados anteriores obtenidos utilizando umbrales uniformes, el presente trabajo proporciona una comparación directa entre ambos enfoques y muestra más claramente cómo la definición del umbral afecta la identificación de rachas alejadas de la pared. Las estructuras detectadas se clasifican en familias unidas a la pared y separadas de la pared, separadas por una región de transición en ymin+=20, y ambas exhiben tendencias geométricas auto-similares. Su distribución espacial también se analiza, mostrando diferencias principalmente asociadas con la alineación de las rachas unidas en flujos de Poiseuille puro y flujos de Couette puro.
Descripción
Se presenta un método de identificación dependiente de la pared para rachas de flujo a baja velocidad en flujos turbulentos de canal, con el fin de superar una limitación clave de los umbrales uniformes, que tienden a producir un exceso de estructuras detectadas cerca de la pared o una aparente falta de rachas más lejos de ella. El método se construye siguiendo los requisitos de umbral dependientes de la pared establecidos en la literatura y se aplica a datos de DNS de flujos de Couette-Poiseuille a Re~250 utilizando análisis de percolación y agrupamiento para extraer objetos tridimensionales. Además, se incluye un estudio de percolación a un número de Reynolds significativamente más alto para evaluar el efecto y la robustez del filtro más allá del caso de referencia. Aunque algunas tendencias globales se mantienen consistentes con resultados anteriores obtenidos utilizando umbrales uniformes, el presente trabajo proporciona una comparación directa entre ambos enfoques y muestra más claramente cómo la definición del umbral afecta la identificación de rachas alejadas de la pared. Las estructuras detectadas se clasifican en familias unidas a la pared y separadas de la pared, separadas por una región de transición en ymin+=20, y ambas exhiben tendencias geométricas auto-similares. Su distribución espacial también se analiza, mostrando diferencias principalmente asociadas con la alineación de las rachas unidas en flujos de Poiseuille puro y flujos de Couette puro.