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Nuevo Número Adimensional para la Transición de Flujo Viscoso a Flujo Turbulento

Autores: Di Nucci, Carmine; Celli, Daniele; Pasquali, Davide; Di Risio, Marcello

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Nuevo Número Adimensional para la Transición de Flujo Viscoso a Flujo Turbulento


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Termomecánica
Flujo no estacionario
Fluido viscoso lineal isotrópico
Turbulencia
Procedimiento adimensional
Viscosidad volumétrica

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
En el marco de la Termomecánica Clásica del Continuo, consideramos un flujo isoterma no estacionario de un fluido viscoso lineal isotrópico simple en estado líquido para investigar las condiciones de flujo transitorio. A pesar de la atención prestada a este problema por varios trabajos de investigación, parece que la comprensión de la turbulencia en estas condiciones de flujo es controvertida. Proponemos un procedimiento adimensional que destaca algunos aspectos relacionados con la transición de flujo viscoso a turbulento que ocurre cuando una onda de presión de amplitud finita viaja a través del fluido. Este tipo de transición se demuestra que puede ser descrita por un número adimensional (primero), que involucra la viscosidad volumétrica. Además, en el régimen de flujo turbulento, mostramos el papel que juega un número adimensional (segundo), que involucra la viscosidad volumétrica turbulenta, en la producción de entropía. Dentro del marco del modelo unidimensional, probamos el rendimiento del procedimiento adimensional utilizando datos experimentales sobre la propagación de ondas de presión en una tubería larga (fenómeno del golpe de ariete). Los resultados numéricos obtenidos muestran una buena concordancia con los datos experimentales. La inspección de los resultados confirma el papel predominante de la viscosidad volumétrica turbulenta en los procesos de disipación de energía.

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