Estudio de las Estructuras de Vorticidad en la Transición Espacial Laminar-Turbulenta en Canales Angostos

Abstract

En el presente trabajo se modela la transición espacial laminar-turbulenta en canales angostos usando simulación numérica directa (DNS). Para ello se utiliza la herramienta numérica Incompact3D y la teoría de estabilidad lineal, la cual permite describir la evolución de pequeñas perturbaciones en el flujo a partir de resolver el problema de autovalores dado por las ecuaciones de Orr-Sommerfeld y Squire. Con el uso de esta técnica se logró inestabilizar el flujo para Reynolds inferiores al Recrit = 5772 en distancias relativamente cortas en la dirección de la corriente. Esto permitió estudiar la evolución de las estructuras de vorticidad mediante la técnica de visualización de vorticidades λ2 para un caso representativo de la transición. Se observó que la región de transición se encuentra gobernada por las estructuras de vorticidad tipo Λ y tipo hairpin.