Sobre los Flujos Térmicamente Impulsados Raros en Cavidades y Curvas
Autores: Mousivand, Mostafa; Roohi, Ehsan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Sobre los Flujos Térmicamente Impulsados Raros en Cavidades y Curvas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Estudio
Flujo impulsado térmicamente
Cavidad cuadrada
Doblez rectangular
Vórtices primarios
Estrés térmico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio examinó el flujo térmicamente impulsado en un cavidad cuadrada (Caso 1) y una curva rectangular (Caso 2), con varias temperaturas de pared uniformes en dos dimensiones. Empleamos la simulación directa de Monte Carlo (DSMC) para resolver problemas con un amplio rango de números de Knudsen Kn = 0.01 a 10, y se utilizó el solucionador del esquema cinético unificado discreto de gas (DUGKS) en Kn = 0.01. El escenario fue que, en el caso 1, el lado inferior y su opuesto se establecieron como calientes, y los otros lados se establecieron como fríos. Se establecieron condiciones de frontera de reflector difuso para todas las paredes. Las diferencias de temperatura impuestas crearon cuatro vórtices primarios. Los resultados del conjunto de ecuaciones continuas del solucionador de flujo no isotérmico lento (SNIT) demostraron que los vórtices primarios en la cavidad cuadrada fueron causados por efectos de estrés térmico no lineales, y otros vórtices más pequeños que aparecieron en Kn = 0.01, 0.1 fueron provocados por procesos de fluencia térmica. A medida que el Kn aumentó, los vórtices generados por la fluencia térmica desaparecieron, y los remolinos creados por el estrés térmico no lineal ocuparon la cavidad. En el caso 2, es decir, una curva rectangular, dos lados se establecieron como fríos, y los otros estaban calientes. Se formaron dos vórtices primarios, que fueron causados por efectos de estrés térmico no lineales. La dirección de las líneas de corriente en los dos vórtices principales era opuesta, desde la zona cálida hacia la zona fría, ya que algunos remolinos a la izquierda eran en sentido antihorario, y otros eran en sentido horario.
Descripción
Este estudio examinó el flujo térmicamente impulsado en un cavidad cuadrada (Caso 1) y una curva rectangular (Caso 2), con varias temperaturas de pared uniformes en dos dimensiones. Empleamos la simulación directa de Monte Carlo (DSMC) para resolver problemas con un amplio rango de números de Knudsen Kn = 0.01 a 10, y se utilizó el solucionador del esquema cinético unificado discreto de gas (DUGKS) en Kn = 0.01. El escenario fue que, en el caso 1, el lado inferior y su opuesto se establecieron como calientes, y los otros lados se establecieron como fríos. Se establecieron condiciones de frontera de reflector difuso para todas las paredes. Las diferencias de temperatura impuestas crearon cuatro vórtices primarios. Los resultados del conjunto de ecuaciones continuas del solucionador de flujo no isotérmico lento (SNIT) demostraron que los vórtices primarios en la cavidad cuadrada fueron causados por efectos de estrés térmico no lineales, y otros vórtices más pequeños que aparecieron en Kn = 0.01, 0.1 fueron provocados por procesos de fluencia térmica. A medida que el Kn aumentó, los vórtices generados por la fluencia térmica desaparecieron, y los remolinos creados por el estrés térmico no lineal ocuparon la cavidad. En el caso 2, es decir, una curva rectangular, dos lados se establecieron como fríos, y los otros estaban calientes. Se formaron dos vórtices primarios, que fueron causados por efectos de estrés térmico no lineales. La dirección de las líneas de corriente en los dos vórtices principales era opuesta, desde la zona cálida hacia la zona fría, ya que algunos remolinos a la izquierda eran en sentido antihorario, y otros eran en sentido horario.