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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

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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


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.

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