Control de flujo activo sobre una cavidad a bajo número de Reynolds

Abstract

El patrón fluidodinámico que desarrolla una cavidad inmersa en flujo incidente turbulento responde a una compleja relación entre las características geométricas de la misma y las del flujo incidente. Existen cavidades de las más diversas formas y tamaños que en determinadas condiciones generan efectos adversos, ya sea en detrimento del confort eólico hasta serios problemas estructurales por efectos de resonancia. La posibilidad de modificar el patrón de flujo exterior a la cavidad mediante inyección de aire en su interior hace posible considerar a la cavidad como mecanismo de control de flujo "indirecto". Debido al amplio espectro de aplicación, el flujo en cavidades resulta de gran interés tanto desde el punto de vista práctico como académico. Para una cavidad abierta típica, los niveles acústicos inducidos alcanzan los 160dB en régimen transónico, y alrededor de 130dB en vehículos de calle a 110km/h debido a que el lugar para pasajeros funciona como un resonador Helmholtz, e inclusive, los fenómenos de resonancia pueden significar un aumento del 250% de la resistencia aerodinámica. Por otro lado, los procesos de transporte de masa de agentes contaminantes se ven afectados por el flujo en cavidades formadas por las condiciones geográficas o los asentamiento urbanos y desde hace varios años se estudia su aplicación en combustión supersónica de motores scramjet.