Rendimiento de los Modelos de Actuadores DBD bajo Varios Parámetros de Operación y Modificaciones para Mejorarlos
Autores: Bernal-Orozco, Raul Alberto; Carvajal-Mariscal, Ignacio; Huerta-Chavez, Oliver Marcel
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Rendimiento de los Modelos de Actuadores DBD bajo Varios Parámetros de Operación y Modificaciones para Mejorarlos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Simulación
Actuadores DBD
Modelos
Resultados numéricos
Modificaciones
OpenFOAM
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La simulación es una herramienta valiosa para el estudio de los actuadores DBD, por lo tanto, se requieren modelos numéricos precisos, computacionalmente eficientes y robustos. Se estudió el rendimiento de tres modelos de actuadores DBD: los modelos fenomenológicos de Shyy y Suzen, y el modelo empírico de Dörr y Kloker. El primer objetivo de este trabajo es determinar la capacidad de estos modelos para reproducir la fuerza y el flujo inducido comparando los resultados numéricos con los datos experimentales de referencia reportados en la literatura. Como segundo objetivo, se han propuesto modificaciones para mejorar estos modelos. Se realizaron varias simulaciones en OpenFOAM con diferentes parámetros geométricos, voltajes y frecuencias. Se identificaron discrepancias y limitaciones de los modelos. El modelo modificado de Dörr y Kloker permite un uso más consistente de este modelo al considerar un factor que lo relaciona con el voltaje y la frecuencia. El modelo modificado de Shyy reduce la sobreestimación de la fuerza y la velocidad. El modelo modificado de Suzen es el que mejor se ajusta a los datos de referencia, por lo que se sugiere su uso sobre los otros modelos. Las modificaciones propuestas son fáciles de implementar y permiten mejoras significativas en la capacidad de los modelos para reproducir los efectos de un actuador DBD.
Descripción
La simulación es una herramienta valiosa para el estudio de los actuadores DBD, por lo tanto, se requieren modelos numéricos precisos, computacionalmente eficientes y robustos. Se estudió el rendimiento de tres modelos de actuadores DBD: los modelos fenomenológicos de Shyy y Suzen, y el modelo empírico de Dörr y Kloker. El primer objetivo de este trabajo es determinar la capacidad de estos modelos para reproducir la fuerza y el flujo inducido comparando los resultados numéricos con los datos experimentales de referencia reportados en la literatura. Como segundo objetivo, se han propuesto modificaciones para mejorar estos modelos. Se realizaron varias simulaciones en OpenFOAM con diferentes parámetros geométricos, voltajes y frecuencias. Se identificaron discrepancias y limitaciones de los modelos. El modelo modificado de Dörr y Kloker permite un uso más consistente de este modelo al considerar un factor que lo relaciona con el voltaje y la frecuencia. El modelo modificado de Shyy reduce la sobreestimación de la fuerza y la velocidad. El modelo modificado de Suzen es el que mejor se ajusta a los datos de referencia, por lo que se sugiere su uso sobre los otros modelos. Las modificaciones propuestas son fáciles de implementar y permiten mejoras significativas en la capacidad de los modelos para reproducir los efectos de un actuador DBD.