Mecánica de fluidos en interfaces 2: Casos prácticos e inestabilidades

Título original:

Fluid Mechanics at Interfaces 2: Case Studies and Instabilities

Contenido del libro:

Las interfaces están presentes en la mayoría de los problemas de mecánica de fluidos. No sólo denotan separaciones de fase y condiciones de contorno, sino también llamas delgadas y ondas de discontinuidad. Fluid Mechanics at Interfaces 2 examina casos que implican colectores unidimensionales o bidimensionales, no sólo en estados físicos gaseosos y líquidos, sino también en fluidos subcríticos y en sistemas monofásicos y multifásicos que pueden ser puros o mixtos.

El capítulo 1 aborda ciertos aspectos de la turbulencia en mecánica discreta, describiendo brevemente el modelo físico asociado a topologías geométricas discretas primales y duales antes de centrarse en simulaciones de flujo en canales a números de Reynolds inductores de turbulencia. El capítulo 2 se centra en la atomización en un dominio acelerado. En un caso, una inestabilidad Kelvin-Helmholtz inicial genera un campo de aceleración, creando a su vez una inestabilidad Rayleigh-Taylor que, en última instancia, determina el tamaño de las gotas formadas. El capítulo 3 explora estudios numéricos de tuberías con contracción repentina utilizando OpenFOAM, y se centra en la modelización que será útil para motores y automóviles.

Los capítulos 4 y 5 estudian la evaporación de gotas sometidas a perturbaciones de alta frecuencia, posible causa de inestabilidades en los motores de inyección. El modelo de Heidmann, que sustituye las gotas en movimiento en una cámara de combustión por una sola gota alimentada continuamente, se hace más complejo al considerar el fenómeno de transferencia de calor por conducción finita. Por último, el capítulo 6 está dedicado al estudio de la superficie de las palas del rotor de un aerogenerador Savonius, considerando tanto un flujo no estacionario como tridimensional.