El desprendimiento de vórtices ocurre debido al desprendimiento del flujo. El ejemplo típico es para la estela oscilante detrás de un cilindro , y tiene una frecuencia relacionada con el tamaño del objeto.
Quiero saber, si un objeto largo como un submarino / tren viaja a través de un fluido, ¿el (pequeño) desprendimiento del flujo en la parte delantera del objeto causará vórtices y viajará a lo largo del cuerpo antes de separarse nuevamente en el final del objeto?
es decir, si estos vórtices tienen una frecuencia fija en relación con la geometría, para distinguirlos de la turbulencia general de la capa límite.
He realizado una búsqueda bibliográfica y no puedo encontrar la respuesta a esta pregunta. Solo el comentario repetido de que "el comportamiento turbulento a escalas más grandes es una fuerte función de la geometría del flujo y los parámetros de flujo bruto" . También he analizado la cuestión de las "fluctuaciones de presión de la pared sobre un escalón orientado hacia adelante" , pero los resultados generalmente se presentan en términos de coherencia y correlación cruzada en el dominio de la frecuencia (por ejemplo, el modelo de Corcos ) y no responda mi pregunta dependiente del tiempo.
Además, este paper shows realiza una simulación numérica que parece mostrar que la respuesta es sí , sin embargo, la relación entre la frecuencia de desprendimiento en este tipo de geometría no está clara para mí.
Con un número de Renyolds bajo, el desprendimiento de vórtices descrito en la pregunta no ocurre, según los siguientes videos de simulación:
http://www.youtube.com/watch?v=ElmTA0t3bEc
http://www.youtube.com/watch?v=8o-JC3R9YBY
http://www.youtube.com/watch?v=sN9LP5dNWhc
Sin embargo, para un número de Renyolds más alto, véase Nakamura et al. "Experimentos sobre el desprendimiento de vórtices de placas planas con bordes delanteros y traseros cuadrados" J. Fluid Mech. (1991) vol. 222, páginas 437-447 . Se colocan sondas a lo largo del costado y separadas de la placa para analizar la frecuencia y los vórtices se pueden ver en las fotografías (Figs. 6a y 6b) a lo largo de la placa.
Parece que está buscando la separación de la capa límite, que ocurre para un número de Reynolds suficientemente grande. Consulte la Introducción a la dinámica de fluidos de Batchelor, secciones 5.8 a 5.10.
Ver también:
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DavePhD
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