CIFICEN   24414
CENTRO DE INVESTIGACIONES EN FISICA E INGENIERIA DEL CENTRO DE LA PROVINCIA DE BUENOS AIRES
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudio numérico de los regímenes de flujo y sus transiciones en junturas tipo X.
Autor/es:
GOMBA, J. M.; AURADOU, H.; CORREA, P. G.; CACHILE, M. A.; MAC INTYRE, J. R.; HULIN, J. P.
Lugar:
Santa Fe
Reunión:
Congreso; 104° Reunión Nacional de Física; 2019
Institución organizadora:
AFA
Resumen:
Estudiamos numéricamente la dinámica del flujo en dispositivos formados por dos canales de sección circular que se cruzan con un Ángulo α (junturas X). Determinamos la distribución de dos fluidos en función de α y del número de Reynolds Re para una configuración de dos entradas enfrentadas y dos salidas. Los diferentes regímenes de flujo y su dependencia con los parámetros α y Re son caracterizados a partir de las estructuras de vórtices que se forman en la zona de cruce de las junturas. El mapa construido en el espacio de parámetros muestralos valores de Re y α críticos correspondientes a las transiciones entre los patrones de flujo. La comparación de simulaciones 2D y 3D nos permite explorar el rango en el que el flujo tridimensional presenta característicasbidimensionales. A valores de Re bajos (≈ 5) y α peque? nos (≈ 15 ◦ ) el flujo 3D es esencialmente bidimensional en cada plano paralelo al de la juntura, sin embargo cuantitativamente difiere de su correspondiente 2D en el número de estructuras de vórtices por las mismas valores de α y Re. Para valores de Re crecientes las características bidimensionales desaparecen y se observan componentes 3D que se cuantifican mediante las componentes de la vorticidad. Las principales diferencias ocurren en la región de Re > 50 y α > 60 ◦ , en la cual el flujo 3D desarrolla una vorticidad axial (en la dirección del canal de salida) que crece tanto con Re como con α, y que no puede aparecer en los casos 2D. Los efectos inerciales generan una inestabilidad caracterizada por la formación de un vórtice axial que mezcla ambos fluidos en proporciones que dependen de α. Finalmente, experimentos realizados en junturas milimétricas permitieron visualizar y validar los patrones de flujo obtenidos por las simulaciones directas.