Trajetória do ponto triplo de uma reflexão de onda de choque não estacionária sobre parede reta

Palavras-chave: onda de choque, reflexão, ponto triplo, perna de Mach 5

Resumo

Este é um estudo numérico sobre a trajetória do ponto triplo que ocorre como resultado da interação de uma onda de choque com velocidade variável sobre uma superfície reta, gerando um processo de reflexão não estacionário. A onda de choque cilíndrica é gerada a partir de uma liberação súbita de energia. Os resultados numéricos são comparados com resultados teóricos pseudoestacionários e dados experimentais. As simulações são realizadas utilizando o esquema de Kurganov, Noelle e Petrova (KNP), com o solucionador rhoCentralFoam do software OpenFOAM. Uma correlação
adequada dos resultados com a simulação é observada, proporcionando uma descrição precisa da evolução do processo, com diferenças na trajetória observadas quando x > 3,5 m.

Biografia do Autor

Lucas Monaldi, Universidad Nacional de Córdoba

Ingeniero aeronáutico, de la Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina.

Gabriel Matallana, Fundación Universitaria Los Libertadores

Ingeniero aeronáutico, de la Fundación Universitaria Los Libertadores, Bogotá, Colombia.

Luis Felipe Gutiérrez Marcantoni, Fundación Universitaria Los Libertadores

Doctor en Ciencias de la ingeniería. Magíster en Ciencias de la ingeniería. Ingeniero aeronáutico, de la Fundación Universitaria Los Libertadores, Bogotá, Colombia.

Sergio Elaskar, Universidad Nacional de Córdoba

Doctor en Ciencias de la ingeniería. Ingeniero mecánico y aeronáutico,de la Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina.

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Biografia do Autor

Lucas Monaldi, Universidad Nacional de Córdoba

Ingeniero aeronáutico, de la Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina.

Gabriel Matallana, Fundación Universitaria Los Libertadores

Ingeniero aeronáutico, de la Fundación Universitaria Los Libertadores, Bogotá, Colombia.

Luis Felipe Gutiérrez Marcantoni, Fundación Universitaria Los Libertadores

Doctor en Ciencias de la ingeniería. Magíster en Ciencias de la ingeniería. Ingeniero aeronáutico, de la Fundación Universitaria Los Libertadores, Bogotá, Colombia.

Sergio Elaskar, Universidad Nacional de Córdoba

Doctor en Ciencias de la ingeniería. Ingeniero mecánico y aeronáutico,de la Universidad Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina.

Referências

C. E. Needham, Blast Waves. Vol. 402, New York: Springer, 2018. https://www.researchsquare.com/article/rs-3393606/v1

G. Ben-Dor, Shock Wave Reflection Phenomena, 2nd. Ed.; Berlín: Springer, 2007.

H. Zhang, M. Zhao y Z. Huang, “Large Eddy Simu-lation Of Turbulent Supersonic Hydrogen Flames With Openfoam”, Fuel, 282, pp. 118812, 2020, https://www.preprints.org/manuscript/202312.0516/v1

P. Nielsen, “Validation Of Rhocentralfoam For Engi-neering Applications of Under-Expanded Impinging Free Jets”, The University of Western Ontario (Cana-da), 2019.

L. F. Gutiérrez Marcantoni, J. P.Tamagno y S. A. Elaskar, “HighSpeedFlowSimulationUsing Open-foa m”,MecánicaComputacional, vol. 31, no. 16, pp. 2939-2959, 2012.

L. Monaldi, L. F. GutiérrezMarcantoni y S. Elas-kar, “OpenFOA MTMSimulationoftheShockWaveReflection in Unsteady Flow”, Symmetry, vol. 14, p. 2048, 2022. https://www.mdpi.com/2073-8994/14/10/2048

L. Monaldi, L. F. Gutiérrez Marcantoni y S. Elaskar,“Reflexio ́ndeOndadeChoqueinestacionariaen2D sobre pared recta empleando OpenFOAM”, MACI, vol. 14, p. 2048, 2022.

C. M. Hung, “Definition Of Contravarinat Velocity Components”, In 3rd Theoretical Fluid Mechanics Meeting, p. 320.

A. Kurganov y E. Tadmor, “New high-resolution central schemes for nonlinear conservation laws and convection- diffusion equations”, J. Comput. Phys., vol. 160, pp. 241-282, 2000. https://doi.org/10.1006/jcph.2000.6459

A. Kurganov, S. Noelle y G. Petrova, “Semidiscrete central-upwind schemes for hyperbolic conservation laws and Hamilton-Jacobi equations”, SIAM J. SCI. Comput., Vol. 23, pp. 707-740, 2000, https://epubs.siam.org/doi/10.1137/S1064827500373413

C. Greenshields, H. Weller, H. Gasparini yJ. Reese, “Implementation of semi-discrete, non-staggered cen- tral schemes in a colocated, polyhedral, finite volume framework, for high-speed viscous flows”, Int. J. Numer. Methods Fluids., vol. 63, pp. 1-21, 2010, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/fld.4055

L. Dixon-Hiester, R. Reisler, J. Keefer y N. Ethridge, “Shock enhancement at transition from regular to Mach reflection”, Am. Inst. Phys., vol. 208, pp. 204-209, 1990, https://pubs.aip.org/aip/acp/article-abstract/208/1/204/792665/Shock-enhancement-at-transition-from-regular-to?redirectedFrom=fulltext

H. Kleine, E. Timofeev y K. Takayama, “Reflection of blast waves from straight surfaces. In Shock Wa-ves”, Shock Waves, vol. 24, pp. 1019-1024, 2005, https://www.unsw.edu.au/staff/harald-kleine

J. Ridoux, N. Lardjane, L. Monasse y F. Coulouvrat, “Extension of geometrical shock dynamics for blast wave propagation”, Shock Waves, vol. 30, pp. 563-583, 2020, https://link.springer.com/article/10.1007/s00193-020-00954-z

D. J. Azevedo y C. S. Liu, “Engineering approach to the prediction of shock patterns in bounded hi-gh-speed flows”, AIAA, vol. 31, pp. 83-90, 1993, https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/3.11322

L. R. Henderson y R. Menikoff, “Triple-shock en-tropy theorem and its consequences”, J. Fluid Mech., vol. 366, pp. 179-210, 1998, https://www.cambridge.org/core/journals/journal-of-fluid-mechanics/article/abs/tripleshock-entropy-theorem-and-its-consequences/49AA17932FB90B64F825F3C6A729E21F

C. A. Mouton y H. G. Hornung, “Mach stem height and growth rate predictions”, AIAA, vol.45, pp.1977-1987, 2007, https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/1.27460

H. Hekiri y G. Emanuel, “Shock wave triple-point morphology”, Shock Waves, vol. 21, pp. 511-521, 2011,https://link.springer.com/article/10.1007/s00193-011-0339-6

T. Hu y C. J. I. Glass, “Blast wave reflection trajec-tories from a height of burst”, AIAA J., vol. 24, pp. 607-610, 1986,https://link.springer.com/article/10.1007/s00193-023-01151-4

H. Jasak, A. Jemcov y A. Tukovic, “OpenFOAM: A C++ library for complex physics simulations”, Int. Workshop Coupled Methods Numer. Dyn., vol. 1000, pp. 1-20, 2007.

L. F. GutiérrezMarcantoni, S. Elaskar, J. Tamagno,J. P. Saldia y G. Krause, “AnassessmentoftheOpen-FOAM implementation of the KNP scheme to simulate strong explosions”, Shock Waves, vol. 31, pp. 193-20, 2021, https://www.scielo.br/j/riem/a/4nhcsYyQfP3SvxFXj4q98Qf/?lang=en

Como Citar
Monaldi, L., Matallana, G., Gutiérrez Marcantoni, L. F., & Elaskar, S. (2024). Trajetória do ponto triplo de uma reflexão de onda de choque não estacionária sobre parede reta. Revista Facultad De Ciencias Básicas, 18(2), 63–70. https://doi.org/10.18359/rfcb.7052
Publicado
2024-05-30
Seção
Artículos

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