Análisis de estabilidad de chorros ligeros

Abstract

El proyecto de fin de carrera que se presenta a continuación consiste en estudiar las inestabilidades producidas en chorros laminares de baja densidad mediante el código comercial Ansys FLUENT. El chorro a estudiar es un chorro compuesto por una mezcla binaria de He-aire que descarga sobre una atmósfera de aire que se encuentra en reposo mediante un inyector circular. Acorde a la teoría estudiada, estas inestabilidades se producen cuando el valor de la relación de densidades entre el chorro y el ambiente es menor a un determinado valor crítico. Como consecuencia de lo anterior, se originan vórtices a la salida del inyector los cuales pueden adoptar un comportamiento periódico. Si se da un comportamiento periódico en la formación de los vórtices entonces la inestabilidad es absoluta mientras que si el comportamiento no es periódico, la inestabilidad es convectiva. Los parámetros que gobiernan el flujo y sobre los cuales se realizan las simulaciones pertinentes en FLUENT son: el número de Reynolds, la relación de densidades y el espesor de cantidad de movimiento. Además, se intenta describir y analizar el apareamiento de los vórtices originados. Por tanto, el objetivo principal se centra en encontrar la curva de transición entre los diferentes comportamientos del chorro. Por último, se comparan los resultados obtenidos con los experimentos realizados sobre este fenómeno.