Efecto de la relación de esbeltez en la cinemática del flujo rotatorio con fronteras rígidas

Abstract

En este trabajo se analizan las componentes de velocidad radial (u), azimutal (v), los flujos volumétricos primario (Qp), secundario (Qs) y el coeficiente de par (Cm), que se generan en el interior de un cilindro cerrado que tiene la tapa giratoria y el fondo y envolvente sin movimiento. Los resultados se presentan mediante gráficas en las que se analizan dichas propiedades, para un número de Reynolds de 3x104 y para un factor de forma (alto/radio) del recipiente de 1.0, 1.25, 1.5, 1.75 y 2.0. Tomando como referencia la relación geométrica de 1.0 y comparándolo con los otros factores de forma, se encontró que: la componente de velocidad radial (u) se incrementó en su valor máximo positivo en un rango del 7.24 % al 14.02 %; la componente de velocidad tangencial (v) mantuvo los mismos valores máximos en todas las relaciones geométricas; el flujo volumétrico primario aumentó del 88.34 % al 193.25 %; el flujo volumétrico secundario se incrementó en un rango del 68.92 % al 236.48 %; y el coeficiente de par aumentó de un 16.77 % al 94.41 %. Los resultados anteriores revelan que al modificar la relación de esbeltez del sistema las propiedades cinemáticas estudiadas no siguen un patrón de variación homogéneo y que dependerá del interés que se tenga en alguna de ellas para analizar su comportamiento.