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Efectos de la turbulencia del flujo libre en la aerodinámica de un cilindro cuadrado oscilante en la frecuencia de resonancia

Autores: Chen, Yongxin; Djidjeli, Kamal; Xie, Zheng-Tong

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Efectos de la turbulencia del flujo libre en la aerodinámica de un cilindro cuadrado oscilante en la frecuencia de resonancia


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Flujo pasado
Cuerpo de bluff
Turbulencia en el flujo libre
Flujo de estela
Aerodinámica
Cilindro cuadrado

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El flujo alrededor de un cuerpo romo en turbulencia de corriente libre puede cambiar sustancialmente el comportamiento del flujo en comparación con el de una entrada suave. Este artículo presenta el estudio del flujo de estela y la aerodinámica de un cilindro cuadrado oscilante a la frecuencia de resonancia en turbulencia de corriente libre, con la longitud integral no mayor que el lado del cilindro y la intensidad de turbulencia no mayor al 10%. Se utilizan simulaciones de grandes vórtices (LES) en una cuadrícula cartesiana utilizando la técnica del Método de Frontera Inmersa (IBM) integrada en un solucionador FVM, junto con un generador de entrada turbulenta sintética eficiente implementado en un código FORTRAN paralelo interno para el estudio. Los resultados se comparan con los de una entrada suave y con datos relevantes publicados en la literatura. Los hallazgos clave son: las condiciones de turbulencia de corriente libre reducen evidentemente las escalas turbulentas locales y las fluctuaciones en la capa de cizallamiento en comparación con el flujo suave, ya que la turbulencia de corriente libre de pequeña escala descompone los vórtices de mayor escala generados por el cilindro y los debilita; pero no afecta evidentemente la frecuencia de desprendimiento de vórtices, ni la longitud de la región de recirculación detrás del cilindro. Esto sugiere un cambio negligible en el coeficiente de arrastre en comparación con la entrada suave. Además, esto se debe a que el desprendimiento de vórtices está dominado por la oscilación forzada a la frecuencia de resonancia, y la intensidad de turbulencia es pequeña.

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