Presupuestos de Energía Cinética Turbulenta Anisotrópica en Chorros Rectangulares Compresibles
Autores: Bhide, Kalyani; Abdallah, Shaaban
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Presupuestos de Energía Cinética Turbulenta Anisotrópica en Chorros Rectangulares Compresibles
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Mecanismos
Producción
Disipación
Difusión
Dilatación
Convección
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
La turbulencia está gobernada por varios mecanismos, como la producción, disipación, difusión, dilatación y convección, que conducen a su evolución y decaimiento. En flujos de alta velocidad, la turbulencia se complica debido a los efectos de compresibilidad. Por lo tanto, el objetivo del trabajo actual es caracterizar estos mecanismos en chorros supersónicos rectangulares evaluando directamente sus contribuciones en la ecuación del presupuesto de energía cinética turbulenta (TKE). Los presupuestos se obtienen utilizando simulaciones de grandes remolinos de alta fidelidad que emplean el modelo WALE a escala subrejilla. Los datos del campo cercano del chorro se validan con mediciones experimentales de PIV, disponibles en la literatura, que incluyen el flujo medio y estadísticas de segundo orden. Para asegurar la resolución espacial y la convergencia temporal de las estadísticas de orden superior, se presentan métricas de rendimiento cualitativas. Los resultados indican que la producción de TKE es el término fuente principal, mientras que el término de dilatación de presión actúa como un sumidero a lo largo del desarrollo del chorro. El término de difusión tiene la mayor contribución de las correlaciones de triple velocidad, seguido de la difusión de presión y la difusión molecular. La difusión y disipaicón a escala subrejilla también se evalúan y sus contribuciones son mínimas. Cada término se presenta en el plano del eje menor y mayor y revela asimetría en las estadísticas. Se proporciona una explicación detallada de las contribuciones del presupuesto, lo que lleva a los mecanismos responsables de la anisotropía de TKE.
Descripción
La turbulencia está gobernada por varios mecanismos, como la producción, disipación, difusión, dilatación y convección, que conducen a su evolución y decaimiento. En flujos de alta velocidad, la turbulencia se complica debido a los efectos de compresibilidad. Por lo tanto, el objetivo del trabajo actual es caracterizar estos mecanismos en chorros supersónicos rectangulares evaluando directamente sus contribuciones en la ecuación del presupuesto de energía cinética turbulenta (TKE). Los presupuestos se obtienen utilizando simulaciones de grandes remolinos de alta fidelidad que emplean el modelo WALE a escala subrejilla. Los datos del campo cercano del chorro se validan con mediciones experimentales de PIV, disponibles en la literatura, que incluyen el flujo medio y estadísticas de segundo orden. Para asegurar la resolución espacial y la convergencia temporal de las estadísticas de orden superior, se presentan métricas de rendimiento cualitativas. Los resultados indican que la producción de TKE es el término fuente principal, mientras que el término de dilatación de presión actúa como un sumidero a lo largo del desarrollo del chorro. El término de difusión tiene la mayor contribución de las correlaciones de triple velocidad, seguido de la difusión de presión y la difusión molecular. La difusión y disipaicón a escala subrejilla también se evalúan y sus contribuciones son mínimas. Cada término se presenta en el plano del eje menor y mayor y revela asimetría en las estadísticas. Se proporciona una explicación detallada de las contribuciones del presupuesto, lo que lleva a los mecanismos responsables de la anisotropía de TKE.