Resumen

TOLENTINO, San Luís  y  CARABALLO. Simulación numérica del flujo de aire con onda de choque en un difusor transónico. uct [online]. 2017, vol.21, n.82, pp.4-15. ISSN 1316-4821.

En el presente trabajo, se realizan dos simulaciones 2D del flujo de aire en un difusor transónico: la primera con relación de presión P_sal /Pent =0.82 para una onda de choque débil, y la segunda con relación de presión P _sal /P _ent =0.72 para una onda de choque fuerte. El dominio del difusor transónico fue considerado con paredes adiabáticas, mallado con 17900 celdas cuadriláteras, y simulado con el código ANSYS-Fluent que aplica el método de volumen finito. Las ecuaciones fundamentales aplicadas en el código son: la ecuación de la conservación de la masa, de cantidad de movimiento, de la energía, y la ecuación de estado. Se consideró el análisis basado en densidad para un fluido compresible. Se empleó el modelo de turbulencia de Menter, y para la viscosidad la ecuación de Sutherland. De los resultados obtenidos, para el primer caso: la mayoría de las trayectorias de las curvas numéricas de presión y de velocidad quedan superpuestas con los datos experimentales de presión y de velocidad de los trabajos de Bogar y Salmon, excepto ciertos tramos cortos de las curvas numéricas están separadas de los datos experimentales. Para el segundo caso: las trayectorias de las curvas numéricas de velocidad, número de Mach, presión, temperatura y densidad, a lo largo del difusor en dirección del eje x , muestran sus valores máximos y mínimos; y se observa en el perfil de temperatura cómo desciende la temperatura del fluido hasta un valor mínimo, y cómo se incrementa durante la onda de choque. Se concluye que el modelo de turbulencia de Menter presenta resultados satisfactorios. Donde se produce la onda de choque débil y choque fuerte, existen algunos puntos de referencia donde la velocidad máxima del flujo es supersónica. Para una región del fluido que está ligeramente alejado de la pared del difusor, su temperatura estática durante la onda de choque débil y choque fuerte es menor de 273.15 K (0.0 ° C ).

Palabras clave : Difusor transónico; Modelo de turbulencia; Onda de choque; Temperatura estática.

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