Efecto de perfiles aerodinámicos sobre la velocidad media de flujo en ductos circulares

Abstract

El método de simulación computacional usando el software COMSOL fue adoptado para analizar el efecto en los perfiles de velocidades de flujos turbulentos causado por estructuras tipo perfiles aerodinámicos añadidos a la integridad de ductos cilíndricos. Los perfiles aerodinámicos añadidos al ducto se diseñaron para que actúen acorde a la teoría de movimientos grandes y muy grandes en escala de los flujos turbulentos (LSM y VLSM), tomando en cuenta la forma de fluir de los dos modos POD (Proper Orthogonal Decomposition) más energéticos de un flujo con Re≈60000, los cuales han sido proclamados que promueven orden en la turbulencia. Las estructuras se disponen con un ángulo de 7 grados respecto del eje simétrico del ducto. Los resultados muestran un aumento en la velocidad media y máxima del flujo turbulento de agua comparado contra un tubo sin perturbaciones bajo las mismas condiciones de borde. El cálculo de flujo másico no se ha tomado en cuenta debido a las limitaciones matemáticas en las ecuaciones que resuelve COMSOL. Varios parámetros en el diseño de los perfiles aerodinámicos se mantuvieron constantes para el desarrollo del estudio dejando como variables solamente su distribución espacial dentro del tubo, es decir número de perfiles y distancia entre ellos.