Estudio de la transición temporal laminar-turbulenta en canales angostos para Reynolds bajos

Abstract

En el presente trabajo se estudia la transición temporal laminar-turbulenta en canales angostos usando simulación numérica directa (DNS). Para ello se usa como herramienta numérica el código Incompact3d. El flujo turbulento se obtiene evolucionando un flujo laminar perturbado por ondas de Tollmiend-Schlichting y por un par de ondas oblicuas. Se presentan resultados para el número de Reynolds basado en la velocidad de fricción (Re_τ) en función del tiempo para Re = 1541 y para distintas amplitudes de las perturbaciones. Se observó, luego de la transición temporal, que el flujo presenta un comportamiento intermitente. Esto permitió estudiar el fenómeno de intermitencia desde el punto de vista de las estructuras de vórtices mediante la técnica de visualización de vórtices λ2. Se encontraron vórtices tipo <i>streamwise</i> en la zona quasi-laminar, donde el Re_τ es mínimo; y vórtices tipo <i>bastón</i> y quasi-<i>hairpin</i> en los picos de la intermitencia y en las zonas donde el Re_τ aumenta.