Estudio Numérico del Flujo Descendente de un Escalón con un Cilindro Parte 2: Efecto de un Cilindro en el Flujo sobre el Escalón
Autores: Abdollahpour, Milad; Gualtieri, Paola; Vetsch, David F.; Gualtieri, Carlo
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Estudio Numérico del Flujo Descendente de un Escalón con un Cilindro Parte 2: Efecto de un Cilindro en el Flujo sobre el Escalón
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudio
Flujo de escalón hacia atrás en dos dimensiones
Cilindro
Números de Reynolds
Turbulento
Vórtice
Desprendimiento
Asimétrico
Distribución de estela
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
En este estudio, dividido en dos partes, se investigó numéricamente el efecto de un cilindro colocado aguas abajo de un escalón en un flujo bidimensional de escalón hacia atrás (BFSF). Mientras que en la Parte 1, las simulaciones numéricas realizadas sin el cilindro fueron validadas utilizando datos de la literatura disponible, en la Parte 2 se investigó el efecto del cilindro. En el régimen laminar, se consideraron diferentes números de Reynolds. En el régimen turbulento, se estudiaron comparativamente los efectos en la estructura del flujo de un cilindro colocado en diferentes ubicaciones horizontales y verticales aguas abajo del escalón. Cuando el cilindro se posicionó por debajo del plano medio del borde del escalón, el flujo sobre el escalón no fue alterado por el cilindro. Sin embargo, en otras ubicaciones del cilindro, el cilindro añadido modificó la estructura del flujo, aumentando el coeficiente de fricción de la piel en la zona de recirculación. Además, el coeficiente de presión de la pared inferior aumentó inmediatamente aguas abajo del cilindro y más lejos del punto de reatachamiento, y permaneció estable en el proceso de recuperación del flujo. Además, la presencia del escalón influyó significativamente en la dinámica de la generación y desprendimiento de vórtices, lo que llevó a una distribución de estela asimétrica.
Descripción
En este estudio, dividido en dos partes, se investigó numéricamente el efecto de un cilindro colocado aguas abajo de un escalón en un flujo bidimensional de escalón hacia atrás (BFSF). Mientras que en la Parte 1, las simulaciones numéricas realizadas sin el cilindro fueron validadas utilizando datos de la literatura disponible, en la Parte 2 se investigó el efecto del cilindro. En el régimen laminar, se consideraron diferentes números de Reynolds. En el régimen turbulento, se estudiaron comparativamente los efectos en la estructura del flujo de un cilindro colocado en diferentes ubicaciones horizontales y verticales aguas abajo del escalón. Cuando el cilindro se posicionó por debajo del plano medio del borde del escalón, el flujo sobre el escalón no fue alterado por el cilindro. Sin embargo, en otras ubicaciones del cilindro, el cilindro añadido modificó la estructura del flujo, aumentando el coeficiente de fricción de la piel en la zona de recirculación. Además, el coeficiente de presión de la pared inferior aumentó inmediatamente aguas abajo del cilindro y más lejos del punto de reatachamiento, y permaneció estable en el proceso de recuperación del flujo. Además, la presencia del escalón influyó significativamente en la dinámica de la generación y desprendimiento de vórtices, lo que llevó a una distribución de estela asimétrica.