Análisis de estabilidad de chorros ligeros mediante simulación numérica

Abstract

Nuestro análisis 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 de aire a alta temperatura que se descarga sobre una atmósfera de aire en reposo mediante un inyector circular. Las 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, se originan vórtices a la salida del inyector, y éstos pueden adoptar un comportamiento periódico según los parámetros que gobiernan cada caso. El estudio de estos vórtices formará parte del pliego del proyecto. Los parámetros que determinan el flujo son: el número de Reynolds, la relación de densidades y el espesor de cantidad de movimiento del perfil de velocidades en la salida del inyector. Según éstas variables podremos observar comportamientos distintos en el flujo, y éstos los delimitaremos con una “curva de transición” para su comparación con otros experimentos y resultados anteriores. El proyecto es un complemento y evolución de dos anteriores, uno de ellos realizado por Isabel Llorente Rubio, una mezcla binaria de He y Aire, que se descarga en un recinto con un perfil de velocidades constante, y un segundo que se realizó a la par con el mío, el de Jesús García, una evolución más real del primero, la misma mezcla pero descargada a través de un inyector. El proyecto comparte la misma estructura que ambos, con el objetico de realizar una comparación más clara y sencilla, uno de los objetivos de éste proyecto.