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Validación de una implementación de Galerkin discontinua de las ecuaciones de Navier-Stokes linealizadas en el dominio del tiempo para aeroacústica

Autores: Arina, Renzo

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2016

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Acceso abierto

Artículo científico
2016

Validación de una implementación de Galerkin discontinua de las ecuaciones de Navier-Stokes linealizadas en el dominio del tiempo para aeroacústica


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Pequeñas perturbaciones
Interacciones hidrodinámico-acústicas
Modos vórtices
Ecuaciones de Navier-Stokes linealizadas
Formulación de Galerkin discontinua
Condiciones de contorno no reflectantes

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 27

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La propagación de pequeñas perturbaciones en geometrías complejas puede involucrar interacciones hidrodinámico-acústicas, acoplando ondas acústicas y modos vórtices. Se propone un modelo de propagación, basado en las ecuaciones de Navier-Stokes linealizadas. Incluye el mecanismo responsable de la generación de vorticidad asociada con los modos hidrodinámicos. Las ecuaciones de Navier-Stokes linealizadas se discretizan en el espacio utilizando una formulación de Galerkin discontinua para mallas no estructuradas. Se describen la integración temporal explícita y las condiciones de contorno no reflectantes. El modelo de Navier-Stokes linealizado (LNS) se aplica a dos casos de prueba. El primero es la línea de fuente armónica en el tiempo en un flujo de cizallamiento medio bidimensional incompresible e inviscido en un dominio infinito. Se muestra que el modelo propuesto es capaz de capturar el campo de vorticidad que se desarrolla detrás de la fuente de masa y de representar la redistribución de la vorticidad. El segundo caso de prueba trata sobre el análisis de la propagación acústica de una perturbación entrante dentro de un ducto circular con una expansión repentina de área en presencia de un flujo medio y la evaluación de su matriz de dispersión. Los coeficientes calculados de la matriz de dispersión se comparan con datos experimentales para tres números de Mach diferentes del flujo medio, M = 0.08, 0.19 y 0.29. La buena concordancia con los datos experimentales muestra que el método propuesto es adecuado para caracterizar el comportamiento acústico de este tipo de red.

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