Simulación Numérica del Efecto de una Ráfaga Única en el Flujo Pasando por un Cilindro Cuadrado
Autores: Kotsiopoulou, Maria; Bouris, Demetri
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Simulación Numérica del Efecto de una Ráfaga Única en el Flujo Pasando por un Cilindro Cuadrado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Flujo pasado
Cilindro cuadrado
Ráfaga
Desprendimiento de vórtices
Distribución de presión
Viento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se investigó el flujo alrededor de un cilindro cuadrado bajo la influencia de una ráfaga unidimensional utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD). Se examinó el efecto de ráfagas de viento aguas arriba de la misma amplitud pero diferente duración con respecto a su efecto en el flujo, la separación de vórtices y la distribución de presión alrededor del cilindro cuadrado. Para los cálculos, se implementó un modelo de simulación de grandes remolinos (VLES) en un código interno y se validó contra resultados numéricos y experimentales de la literatura. Se encontró que las ráfagas de diferente duración tienen un efecto claramente distinto. La ráfaga de corta duración provoca un comportamiento de bloqueo con la cesación de la separación alternante de vórtices, y se creó un par de vórtices simétricos por encima y por debajo del cilindro cuadrado. Se observó que la distribución de presión en los lados laterales del cilindro tiene la misma magnitud y fase, lo que resultó en un coeficiente de sustentación total cero. En términos de estructuras independientes, como un edificio, esto llevaría a fuerzas instantáneas y diferencias de presión cero en la dirección lateral, con obvias implicaciones para la respuesta dinámica y la ventilación cruzada.
Descripción
Se investigó el flujo alrededor de un cilindro cuadrado bajo la influencia de una ráfaga unidimensional utilizando dinámica de fluidos computacional (CFD). Se examinó el efecto de ráfagas de viento aguas arriba de la misma amplitud pero diferente duración con respecto a su efecto en el flujo, la separación de vórtices y la distribución de presión alrededor del cilindro cuadrado. Para los cálculos, se implementó un modelo de simulación de grandes remolinos (VLES) en un código interno y se validó contra resultados numéricos y experimentales de la literatura. Se encontró que las ráfagas de diferente duración tienen un efecto claramente distinto. La ráfaga de corta duración provoca un comportamiento de bloqueo con la cesación de la separación alternante de vórtices, y se creó un par de vórtices simétricos por encima y por debajo del cilindro cuadrado. Se observó que la distribución de presión en los lados laterales del cilindro tiene la misma magnitud y fase, lo que resultó en un coeficiente de sustentación total cero. En términos de estructuras independientes, como un edificio, esto llevaría a fuerzas instantáneas y diferencias de presión cero en la dirección lateral, con obvias implicaciones para la respuesta dinámica y la ventilación cruzada.