Los resultados numéricos sobre el efecto de la rotación muestran plumeros térmicos en espiral en el agua bajo calentamiento convencional
Autores: Navarro, María Cruz; Castaño, Damián; Herrero, Henar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Los resultados numéricos sobre el efecto de la rotación muestran plumeros térmicos en espiral en el agua bajo calentamiento convencional
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Rotación
Temperatura
Velocidad del flujo
Corrientes térmicas
Eje de simetría
Métodos de elementos espectrales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
En este documento, estudiamos numéricamente el efecto de la rotación dentro de una muestra de agua en un recipiente cilíndrico sujeto a rotación que se calienta con una temperatura constante en la parte inferior y la pared lateral. Analizamos el comportamiento temporal de la temperatura y la velocidad del flujo del solvente. Los flujos térmicos desarrollados en niveles más bajos, ya observados en el caso sin rotación, comienzan a espiralizarse hacia afuera por el efecto de la rotación, aumentando la velocidad azimutal del fluido. No se observan aumentos significativos en las componentes de velocidad radial y vertical que no favorecen la mezcla de flujos más calientes y más fríos en la muestra y un calentamiento más rápido del solvente. En el rango de rotación estudiado, el estado pierde la axisimetría y se vuelve completamente 3D antes en el tiempo a medida que aumenta la velocidad de rotación. Para realizar simulaciones, utilizamos un modelo temporal 3D que acopla las ecuaciones de momento y calor y se basa en métodos de elementos espectrales.
Descripción
En este documento, estudiamos numéricamente el efecto de la rotación dentro de una muestra de agua en un recipiente cilíndrico sujeto a rotación que se calienta con una temperatura constante en la parte inferior y la pared lateral. Analizamos el comportamiento temporal de la temperatura y la velocidad del flujo del solvente. Los flujos térmicos desarrollados en niveles más bajos, ya observados en el caso sin rotación, comienzan a espiralizarse hacia afuera por el efecto de la rotación, aumentando la velocidad azimutal del fluido. No se observan aumentos significativos en las componentes de velocidad radial y vertical que no favorecen la mezcla de flujos más calientes y más fríos en la muestra y un calentamiento más rápido del solvente. En el rango de rotación estudiado, el estado pierde la axisimetría y se vuelve completamente 3D antes en el tiempo a medida que aumenta la velocidad de rotación. Para realizar simulaciones, utilizamos un modelo temporal 3D que acopla las ecuaciones de momento y calor y se basa en métodos de elementos espectrales.