Flujos supersónicos en conjuntos tobera-skimmer. Simulaciones uidodinámicas y verificación experimental.

D. ETCHEPAREBORDA; J.P CANAL; E. ZEMMA; E. KAUL; P. FAINSTEIN; J. FIOL; D. FREGENAL; J. D. FUHR; P. KNOBLAUCH; A. LAMAGNA; N. PACHAO; M. ZARCO

Buenos Aires

Conferencia; 103a Reunion de la Asociacion Fsica Argentina; 2018

Asociación Física Argentina

Las expansiones supersonicas son de principal interes en el Proyecto LASIE, en el cual se encuadra este trabajo, ya que con ellas se logran las condiciones necesarias para la separacion isotopica asistida por laser.En este trabajo se presenta un estudio teorico-experimental del comportamiento de un ujo supersonico en un conjunto tobera-skimmer con simetra axial. Se utilizo una tobera convergente conica para generar la expansion hacia un recinto de descarga a baja presion. La pluma supersonica obtenida era interceptada por un skimmer conico que separaba el nucleo de la pluma de su periferia.Se desarrolló un modelo  fluidodinámico computacional de volumenes finitos de dicho sistema. Este modelo da cuenta de las características propias de la expansión como el enfriamiento adiabatico, la difusion por presion, el transporte de especies, las ondas de choque y el desarrollo de capas lmites. El modelo desarrollado fue validado con mediciones experimentales de parametros macroscopicos fundamentales del flujo: presiones, temperaturas y caudales tanto a la entrada de la tobera como en las dos ramas de salida.El buen acuerdo logrado entre predicciones teoricas y datos experimentales permitirá utilizar este tipo de simulaciones para predecir el comportamiento de estos flujos, as como la explicacion y prediccion de la posible aparicion de fenomenos de interes como la dimerizacion y la clusterizacion de gases y mezclas.