Estudio numérico-experimental de zona de separación en conducto rectangular con escalón



Título del documento: Estudio numérico-experimental de zona de separación en conducto rectangular con escalón
Revista: Ingeniería mecánica, tecnología y desarrollo
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000344218
ISSN: 1665-7381
Autores: 1
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Instituciones: 1Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, México, Distrito Federal. México
Año:
Periodo: Sep
Volumen: 3
Número: 5
Paginación: 187-194
País: México
Idioma: Español
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, aplicado
Resumen en español En este trabajo se estudia numérica y experimentalmente el comportamiento de la zona de separación que se forma cuando un flujo laminar circula a través de un conducto rectangular con contracción súbita (FFS). Se analizaron tres diferentes regímenes de Reynolds (269, 365, 530) para una relación de aspecto de cuatro (RA=4) con lo cual los efectos tri-dimensionales cobran importancia y por ende la relevancia e importancia de este trabajo. El estudio numérico se realizó por medio del software comercial Fluent 6.3®, mientras que en el estudio experimental se utilizaron las técnicas de velocimetría de imágenes de partículas (PIV) y de visualización con humo. Los resultados indican que la altura de la zona de separación no está en función del número de Reynolds, mientras que la longitud de la misma en la dirección axial si depende de la velocidad del flujo. La comparación de los resultados numéricos y experimentales presentan diferencias aceptables, así por ejemplo, cuando se mide en el centro del conducto la altura de la zona de separación encontrada experimentalmente para un Re=269 es de 0.74h mientras que numéricamente es de 0.71h, por lo cual la diferencia es del orden del 4%
Resumen en inglés The separation and reattachment for a laminar flow through of a forward facing step channel (FFS) was numerically and experimentally studied in this work. Three different Reynolds numbers (269, 365, 530) were analyzed and in order to considered the strong flow tri-dimensionality, the channel aspect ratio was set equal to four (RA=4). Hence the relevance and importance of the present work. The numerical study was done by means of the software Fluent 6.3®, while the experimental study was carried out using the particle image velocimetry (PIV) and a method of smoke visualization. The results showed that the height of the separation zone is not influenced by the Reynolds, whereas its length depends on the u-velocity. The comparison of the numerical and experimental results is acceptable, for example, when measuring at the center of the channel, the height of the separation zone is 0.74h and 0.71h for experimental and numerical analysis respectively, having a difference around 4%
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería mecánica,
Flujo laminar,
Separación de flujo,
Simulación numérica,
Vórtice
Keyword: Engineering,
Mechanical engineering,
Laminar flow,
Flow separation,
Numerical simulation,
Vortex
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