Trayectoria del punto triple de una reflexión de onda de choque inestacionaria sobre pared recta
Resumen
Este es un estudio numérico sobre la trayectoria del punto triple que se produce como resultado de la interacción de una onda de choque con velocidad variable sobre una superficie recta, lo que genera un proceso de reflexión inestacionario. La onda de choque cilíndrica se produce a partir de una súbita liberación de energía. Se comparan los resultados numéricos con resultados teóricos pseudoestacionarios y datos experimentales. Las simulaciones se desarrollan utilizando el esquema de Kurganov, Noelle y Petrova (KNP), mediante el Solver rhoCentralFoam del software OpenFOAM. Se observa una correlación apropiada de los resultados obtenidos con la simulación, alcanzándose una correcta descripción de la evolución del proceso y observándose diferencias en la trayectoria cuando x>3,5 m.
Descargas
Referencias bibliográficas
C. E. Needham, Blast Waves. Vol. 402, New York: Springer, 2018. https://www.researchsquare.com/article/rs-3393606/v1
G. Ben-Dor, Shock Wave Reflection Phenomena, 2nd. Ed.; Berlín: Springer, 2007.
H. Zhang, M. Zhao y Z. Huang, “Large Eddy Simu-lation Of Turbulent Supersonic Hydrogen Flames With Openfoam”, Fuel, 282, pp. 118812, 2020, https://www.preprints.org/manuscript/202312.0516/v1
P. Nielsen, “Validation Of Rhocentralfoam For Engi-neering Applications of Under-Expanded Impinging Free Jets”, The University of Western Ontario (Cana-da), 2019.
L. F. Gutiérrez Marcantoni, J. P.Tamagno y S. A. Elaskar, “HighSpeedFlowSimulationUsing Open-foa m”,MecánicaComputacional, vol. 31, no. 16, pp. 2939-2959, 2012.
L. Monaldi, L. F. GutiérrezMarcantoni y S. Elas-kar, “OpenFOA MTMSimulationoftheShockWaveReflection in Unsteady Flow”, Symmetry, vol. 14, p. 2048, 2022. https://www.mdpi.com/2073-8994/14/10/2048
L. Monaldi, L. F. Gutiérrez Marcantoni y S. Elaskar,“Reflexio ́ndeOndadeChoqueinestacionariaen2D sobre pared recta empleando OpenFOAM”, MACI, vol. 14, p. 2048, 2022.
C. M. Hung, “Definition Of Contravarinat Velocity Components”, In 3rd Theoretical Fluid Mechanics Meeting, p. 320.
A. Kurganov y E. Tadmor, “New high-resolution central schemes for nonlinear conservation laws and convection- diffusion equations”, J. Comput. Phys., vol. 160, pp. 241-282, 2000. https://doi.org/10.1006/jcph.2000.6459
A. Kurganov, S. Noelle y G. Petrova, “Semidiscrete central-upwind schemes for hyperbolic conservation laws and Hamilton-Jacobi equations”, SIAM J. SCI. Comput., Vol. 23, pp. 707-740, 2000, https://epubs.siam.org/doi/10.1137/S1064827500373413
C. Greenshields, H. Weller, H. Gasparini yJ. Reese, “Implementation of semi-discrete, non-staggered cen- tral schemes in a colocated, polyhedral, finite volume framework, for high-speed viscous flows”, Int. J. Numer. Methods Fluids., vol. 63, pp. 1-21, 2010, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/fld.4055
L. Dixon-Hiester, R. Reisler, J. Keefer y N. Ethridge, “Shock enhancement at transition from regular to Mach reflection”, Am. Inst. Phys., vol. 208, pp. 204-209, 1990, https://pubs.aip.org/aip/acp/article-abstract/208/1/204/792665/Shock-enhancement-at-transition-from-regular-to?redirectedFrom=fulltext
H. Kleine, E. Timofeev y K. Takayama, “Reflection of blast waves from straight surfaces. In Shock Wa-ves”, Shock Waves, vol. 24, pp. 1019-1024, 2005, https://www.unsw.edu.au/staff/harald-kleine
J. Ridoux, N. Lardjane, L. Monasse y F. Coulouvrat, “Extension of geometrical shock dynamics for blast wave propagation”, Shock Waves, vol. 30, pp. 563-583, 2020, https://link.springer.com/article/10.1007/s00193-020-00954-z
D. J. Azevedo y C. S. Liu, “Engineering approach to the prediction of shock patterns in bounded hi-gh-speed flows”, AIAA, vol. 31, pp. 83-90, 1993, https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/3.11322
L. R. Henderson y R. Menikoff, “Triple-shock en-tropy theorem and its consequences”, J. Fluid Mech., vol. 366, pp. 179-210, 1998, https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-fluid-mechanics/article/abs/tripleshock-entropy-theorem-and-its-consequences/49AA17932FB90B64F825F3C6A729E21F
C. A. Mouton y H. G. Hornung, “Mach stem height and growth rate predictions”, AIAA, vol.45, pp.1977-1987, 2007, https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/1.27460
H. Hekiri y G. Emanuel, “Shock wave triple-point morphology”, Shock Waves, vol. 21, pp. 511-521, 2011,https://link.springer.com/article/10.1007/s00193-011-0339-6
T. Hu y C. J. I. Glass, “Blast wave reflection trajec-tories from a height of burst”, AIAA J., vol. 24, pp. 607-610, 1986,https://link.springer.com/article/10.1007/s00193-023-01151-4
H. Jasak, A. Jemcov y A. Tukovic, “OpenFOAM: A C++ library for complex physics simulations”, Int. Workshop Coupled Methods Numer. Dyn., vol. 1000, pp. 1-20, 2007.
L. F. GutiérrezMarcantoni, S. Elaskar, J. Tamagno,J. P. Saldia y G. Krause, “AnassessmentoftheOpen-FOAM implementation of the KNP scheme to simulate strong explosions”, Shock Waves, vol. 31, pp. 193-20, 2021, https://www.scielo.br/j/riem/a/4nhcsYyQfP3SvxFXj4q98Qf/?lang=en
Derechos de autor 2024 Revista Facultad de Ciencias Básicas
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
