Experimental and Numerical investigation of flow in a lid-driven cylindrical cavity

En aquest treball, s'investiga el flux en una cavitat cilíndrica amb una tapa giratòria utilitzant eines experimentals i computacionals. La velocitat de rotació de la tapa es manté constant amb el temps o es varia periòdicament amb una amplitud de -20% a 20% de la velocitat angular mitjana. El...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Selvaraj, Joshua David
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2022
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/674265
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/674265
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Cavitat cilíndrica
fluxos interns
PIV i PLIF
flujos internos
Lid driven cavity
Cavity flow
PIV and PLIF
Enginyeria i arquitectura
53
530.1
621
66
Descripción
Sumario:En aquest treball, s'investiga el flux en una cavitat cilíndrica amb una tapa giratòria utilitzant eines experimentals i computacionals. La velocitat de rotació de la tapa es manté constant amb el temps o es varia periòdicament amb una amplitud de -20% a 20% de la velocitat angular mitjana. El nombre de Reynolds, definit amb el radi i la velocitat lineal màxima de la tapa es varia de 2800 a 4100. La relació altura/ràdio del cilindre és H/R=2. Es fa servir la velocimetria d'imatges de partícules (PIV) per mesurar el camp de velocitat. Els resultats s'analitzen amb simulacions de Dinàmica de Fluids Computacional utilitzant DNS per a Re =2800. La rotació sinusoïdal o periòdica de la tapa dóna lloc a un augment de les fluctuacions de velocitat que intensifiquen les fluctuacions del flux fins a un 30% en comparació amb una velocitat de rotació constant. També s'analitza el comportament del flux i la barreja a la cavitat cilíndrica amb una tapa giratòria de rotació constant i velocitat angular sinusoïdal amb un nombre de Reynolds Re = 2800. La cavitat cilíndrica es dissenya amb dos forats a la paret inferior circular, un a el centre i un altre a una distància R/2 de leix de la cavitat. La barreja de les injeccions de flux mitjançant aquests forats es mesura experimentalment utilitzant PLIF. S'han mesurat les estructures de flux obtingudes a diverses rotacions periòdiques i s'ha comprovat que la rotació sinusoïdal de la tapa barreja els fluids ràpidament.