Resumen

Se investigó el efecto de un ángulo de cola de barco en la estructura de la estela de un modelo axisimétrico en condiciones de baja velocidad. Para este estudio se seleccionaron cuatro modelos de cola de barco cónicos con ángulos de 0° (cuerpo de base roma), 10°, 16° y 22°. El número de Reynolds basado en el diámetro del modelo era de alrededor de 1,97×104. Se utilizó la velocimetría de imagen de partículas (PIV) para medir la velocidad del flujo de la estela. Se analizaron las características del flujo promediado en el tiempo, incluyendo la longitud de recirculación del cuerpo posterior, la intensidad turbulenta y el esfuerzo cortante de Reynolds, y se compararon entre esos modelos de cola de barco. Los resultados experimentales mostraron que la longitud de recirculación disminuye con el aumento del ángulo de la cola de la embarcación hasta 16°. Con un ángulo de cola de barco superior a 16°, el flujo se separa completamente cerca del hombro y la estructura cercana a la estela cambia mucho. La intensidad de la turbulencia con un ángulo de cola de barco de 22° mostró un nivel similar al del cuerpo de base roma. El comportamiento del flujo en la superficie de la cola de la embarcación debe considerarse como un parámetro importante que afecta a la anchura de la estela y a la resistencia del modelo. Los análisis de densidad espectral de potencia y de descomposición ortogonal adecuada (POD) mostraron que un número Strouhal de StD=0,2 dominaba para el modelo de cola de barco hasta los 16°. El flujo totalmente separado estaba dominado por un número Strouhal de StD=0,03-0,06, que se presentó por primera vez en este estudio.

• Materias:Motores (Mecánica) Vehículo espacial Ingeniería Aeronáutica
• Subjects:Engines Space vehicles Aeronautical Engineering
• Palabras claves:ángulo de cola de barco, longitud de recirculación, modelo de cola de barco, cuerpo basado, número de strouhal, intensidad turbulenta, características de flujo promediadas, número de std=0,2, velocimetría de imagen de partículas, tensión de cizallamiento de reynolds
• Keywords:boattail angle, length of recirculation, boattail model, based body, strouhal number, turbulent intensity, averaged flow characteristics, number of std=0.2, particles image velocimetry, reynolds shear stress