Interacción del flujo supersónico de descarga en toberas en paralelo
DOI:
https://doi.org/10.17533/udea.redin.20251087Palabras clave:
OpenFOAM, ecuaciones gasdinámicas, mecánica de fluídos computacionalResumen
Este estudio se centra en el análisis numérico de la interacción entre los flujos de salida de dos toberas Laval, utilizando como parámetro la distancia entre sus ejes longitudinales. El análisis se lleva a cabo con OpenFOAM bajo los supuestos de un flujo bidimensional y no viscoso. La metodología empleada en la simulación del flujo en una tobera se valida frente a datos experimentales y posteriormente se la utiliza para investigar la interacción con una segunda tobera. Los resultados indican que existe interferencia entre los flujos de descarga inclusive para toberas alejadas entre sí.
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M. Ishibashi and M. Takamoto, “Very accurate analytical calculation of the discharge coefficient of critical venturi nozzles with laminar boundary layer,” in Proceedings of International Symposium on Fluid Control, Measurement and Visualization (FLUCOME), Hayama, Japan, Sep. 1997.
——, “Discharge coefficient of super-accurate critical nozzle at pressurized condition,” in Proceedings of the 4th International Symposium of Fluid Flow Measurement, Denver, USA, Jun. 1999.
H. Dietrich, E. Nath, and E. von Lavante, “High accuracy test rig for gas flows from 0.01 m3/h up to 25000 m3/h,” in Proceedings of the International Measurement Confederation (IMEKO-XV) Congress, Osaka, Japan, Jun. 1999.
S. Som, A. Ramirez, L. D., and S. Aggarwal, “Effect of nozzle orifice geometry on spray, combustion, and emission characteristics under diesel engine conditions,” Fuel, vol. 90, pp. 1267–1276, 2011.
R. Payri, F. Salvador, J. Gimeno, and J. de la Morena, “Effects of nozzle geometry on direct injection diesel engine combustion process,” Applied Thermal Engineering, vol. 29, pp. 2051–2060, 2009.
S. Zarate-Orrego, G. Torres-Casierra, and E. del Risco-Moreno, “Horizontal vortex single chamber hydroturbine,” Revista Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia, vol. 79, pp. 150–162, 2016.
A. Palencia-Diaz1, C. Barraza-Botet, and A. Bula-Silvera, “Experimental study of flat plate cooling using draft induced by a submerged radial jet,” Revista Facultad de Ingeniería, Universidad de Antioquia, vol. 83, pp. 57–64, 2017.
E. Love, D. Grigsby, L. Lee, and M. Woodling, “Experimental and theoretical studies of axisymmetric free jets,” NASA, Technical Report TR R-6, 1959.
N. Menon and B. Skews, “Effect of nozzle inlet geometry on underexpanded supersonic jet characteristics,” in Proceedings of 26th International Symposium of Shock Waves, Germany, Jul. 2007.
K. Hatanaka and T. Saito, “Influence of nozzle geometry on underexpanded axisymmetric free jet characteristics,” Shok Waves, vol. 22, pp. 427–434, 2012.
H. Kbab, T. Hamitouche, and Y. Mouloudj, “Study and simulation of the thrust vectoring in supersonic nozzles,” Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences, vol. 93, pp. 13–24, 2022.
C. Hunter, “Experimental, theoretical, and computational investigation of separated nozzle flows,” American Institute of Aeronautics and Astronautics, no. 98-3107, 1998.
Q. Xiao and M. Tsai, “Numerical investigation of supersonic nozzle flow separation,” AIAA Journal, vol. 45, no. 3, 2007.
OpenFOAM, The OpenFOAM Foundation, “OpenFOAM v10 User Guide.
L. Gutierrez, J. Tamagno, and S. Elaskar, “An openfoam solver for high speed chemically active flows. simulation of planar detonations,” Computer Physics Communications, vol. 219, pp. 209–222, 2017.
L. Monaldi, G. Matallana, L. Gutierrez, and S. Elaskar, “Trayectoria del punto triple de una reflexión de onda de choque inestacionaria sobre pared recta,” Revista Facultad de Ciencias Básicas, vol. 18, no. 2, pp. 63–70, 2022.
L. Gutierrez, J. Tamagno, and S. Elaskar, “Numerical simulation of detonation cellular structures in h2-o2-ar mixtures with openfoam,” International Journal of Hydrogen Energy, vol. 42, pp. 26 102–26 113, 2017.
L. Gutierrez, S. Elaskar, J. Tamagno, J. Saldía, and G. Krause, “An assessment of the openfoam implementation of the knp scheme to simulate strong explosions,” Shock Waves, vol. 31, pp. 193–202, 2021.
L. Gutierrez, J. Tamagno, and S. Elaskar, “Numerical study on the impact of chemical modeling on simulating methane-air detonations,” Fuel, vol. 240, pp. 289–298, 2019.
J. Tamagno, W. Shulz, and S. Elaskar, Dinámica de los gases, Flujo unidimensional estacionario. Editorial Universitas, 2008.
J. Blazek, Computational Fluid Dynamics: Principles and Aplications. Elsevier Ltd., 2005.
L. Gutierrez, J. Tamagno, and S. Elaskar, “On building a rans, les or des energy equation for turbulent reacting flows,” Revista Facultad de Ingenierı́a, Universidad de Antioquía, vol. 107, pp. 131–140, 2023.
C. Geuzaine and J. Remacle, “Gmsh: a three-dimensional finite element mesh generator with built in pre- and post-processing facilities,” International Journal for Numerical Methods in Engi neering, vol. 79, pp. 1309–1331, 2009.
S. Bertolo and S. Elaskar, “Simulación numérica de del flujo compresible en toberas convergente-divergente,” Mecánica Computacional, vol. 38, pp. 73–82, 2021.
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