Small-scale flow topologies in microconfined high-pressure supercritical fluids turbulence
Aquest treball analitzarà turbulència microconfinada per a fluxos supercrítics realitzant computacions \textit{Direct Numerical Simulation} en alta pressió ($P/P_c = 2$) usant N$_2$ en condicions transcrítiques imposades per una diferència de temperatura entre les parets inferior (${T/T_c}=0.75$) i...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2023 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) |
| Repositorio: | UPCommons. Portal del coneixement obert de la UPC |
| Idioma: | inglés |
| OAI Identifier: | oai:upcommons.upc.edu:2117/385232 |
| Acceso en línea: | https://hdl.handle.net/2117/385232 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Microfluidics Laminar flow Turbulence Microconfined transcritical turbulent flows Direct Numerical Simulation Fluid mechanics Microfluídica Flux laminar Turbulència Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria mecànica::Mecànica de fluids |
| Sumario: | Aquest treball analitzarà turbulència microconfinada per a fluxos supercrítics realitzant computacions \textit{Direct Numerical Simulation} en alta pressió ($P/P_c = 2$) usant N$_2$ en condicions transcrítiques imposades per una diferència de temperatura entre les parets inferior (${T/T_c}=0.75$) i superior (${T/T_c}=1.5$) amb un Reynolds de fricció de $Re_\tau = 100$ per a la paret inferior. En específic, aquest estudi se centra a analitzar les petites escales del flux usant els invariants del gradient de velocitats. A més, els resultats seran comparats amb un cas en condicions de baixa pressió per caracteritzar les semblances i les diferències en el flux turbulent d'un fluid supercrític i subcrític. Finalment, s'analitzen tots els termes de l'equació de vorticitat per a fluxos compressibles per entendre els mecanismes que dominen la física del fluid al problema estudiat. L'anàlisi conclou que l'existència d'un parell baroclínic localitzat a prop de la paret calenta/superior, generat per la combinació d'una força externa en el sentit de marxa del fluid i el gradient de densitat de la regió pseudoboiling perpendicular a la paret, provoca un increment en la rotació del fluid en comparació amb el cas de baixa pressió. |
|---|