Hidrodinamica

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Luviano Ortiz, J. L.; Hernández Guerrero, A.; Ramos, E.; Luna, J. M. Análisis Hidrodinámico del Flujo Oscilatorio Reciprocante en Ducto Cilíndrico Finito Ingeniería Mecánica. Tecnología y Desarrollo, vol. 3, núm. 3, septiembre, 2009, pp. 9197 Sociedad Mexicana de IngenieríaMecánica Distrito Federal, México
Disponible en: http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=76816754003

Ingeniería Mecánica. Tecnología y Desarrollo ISSN (Versión impresa): 1665-7381 fjso@servidor.unam.mx Sociedad Mexicana de Ingeniería Mecánica México

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INGENIERÍA MECÁNICA TECNOLOGÍA Y DESARROLLO Fecha de recepción: 23-06-08 Fecha de aceptación: 30-07-09 Vol. 3 No. 3 (2009) 91 - 97

Análisis Hidrodinámico del Flujo Oscilatorio Reciprocante en Ducto Cilíndrico Finito
1

J. L. Luviano Ortiz, 1A. Hernández Guerrero, 2E. Ramos, 1J. M. Luna
1

Departamento de IngenieríaMecánica, Universidad de Guanajuato. Apdo. 215A, Salamanca, Guanajuato, México, Tel. 464-6479940 j_luviano@yahoo.com.mx, abelh@salamanca.ugto.mx, luna_fimee@yahoo.com.mx 2 Centro de Investigación en Energía Universidad Nacional Autónoma de México Apdo. 34 62580, Temixco, Morelos, México erm@cie.unam.mx

Resumen En este trabajo se presenta un estudio numérico tridimensional para analizar elcomportamiento hidrodinámico de un flujo oscilatorio reciprocante de un fluido incompresible que se encuentra en el interior de un ducto cilíndrico de longitud finita. Para generar el flujo reciprocante se colocaron en los extremos del ducto dos pistones que se desplazan con un movimiento armónico y en fase. El número de Womersley fue de 16 y el desplazamiento axial/diámetro fue de uno. El comportamientohidrodinámico del flujo es considerado y discutido para las fases de aceleración y desaceleración del ciclo. Los resultados numéricos muestran la generación de vórtices para diferentes fases del ciclo y uno de los resultados específicos más representativos encontrados es que en la posición de 185°, después de que los pistones alcanzan su máximo desplazamiento, el patrón del flujo pierde la simetríaaxial que se había presentado para fases anteriores del ciclo. Abstract A numerical three-dimensional study has been carried out to analyze the hydrodynamic behavior of an incompressible periodically reversing flow in a cylindrical pipeline of finite length. In order to generate the reciprocating flow were placed at the ends of the pipeline two pistons that move with a harmonic movement and inphase. The Womersley number was set to 16 and the axial displacement/diameter was set to 1. The flow patterns are discussed for the accelerating and decelerating phases during the oscillating cycle. The numerical results show the generation of vortices for different phases. An interesting result found is that in the position of 185°, just after the pistons reached the position of maximumdisplacement, the flow pattern losses the axial symmetry that had been previously developed. Palabras clave: Flujo oscilatorio reciprocante, ducto finito, número de Womersley, flujo incompresible Nomenclatura A0 Amplitud de la oscilación, xmax /D D Diámetro del ducto [m] Lp Longitud del ducto [m] p, P Presión del fluido, dimensional [Pa] y adimensional r, R Coordenada radial, dimensional [m] y adimensionalt, T Tiempo dimensional [s] y adimensional ur, Ur Velocidad radial, dimensional [m/s] y adimensional ux, Ux Velocidad axial, dimensional [m/s] y adimensional uβ, Uβ Velocidad azimutal, dimensional [m/s] y adimensional ux,max, Ux,max Velocidad axial máxima promedio de la sección transversal, dimensional [m/s] y adimensional x, X Coordenada axial, dimensional [m] y adimensional xmax Desplazamiento...