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Transición de bypass

El camino de Morkovin hacia la transición
El camino desde la receptividad a la transición laminar-turbulenta según lo ilustra Morkovin, 1994. [1]

Una transición de derivación es una transición laminar-turbulenta en un flujo de fluido sobre una superficie. Se produce cuando una capa límite laminar pasa a una turbulenta a través de algún modo de inestabilidad secundaria , lo que evita algunos de los eventos pretransicionales que suelen producirse en una transición laminar-turbulenta natural. [a]

Historia

El escenario de transición de derivación fue observado por primera vez experimentalmente por PS Klebanoff, durante sus experimentos en flujo de turbulencia elevada en corriente libre . Klebanoff identificó un aspecto importante de la transición de derivación. En un experimento con cables calientes, estudió el flujo sobre una placa plana que estaba sujeta a un nivel de turbulencia de corriente libre del 0,3%. En este nivel moderado de turbulencia de corriente libre, observó una señal de perturbación de velocidad con una frecuencia inferior a 12  Hz, mucho más pequeña que la frecuencia habitual de onda de Tollmien-Schlichting . También observó fluctuaciones en el espesor de la capa límite , lo que no ocurre en el flujo de corriente libre de baja turbulencia. [2]

Estructuras de flujo pretransicional

En el flujo de transición de derivación, las estructuras de flujo pretransicional son diferentes de las del flujo de corriente libre con muy baja turbulencia. A través de varios experimentos de laboratorio y estudios computacionales, se ha observado que existen estructuras de flujo veteado de baja frecuencia en las capas límite laminares. Estas estructuras veteadas se denominan modos de Klebanoff o modos K. [3]

Notas

  1. ^ Algunos ejemplos de eventos que preceden a las transiciones naturales incluyen la generación de ondas Tollmien-Schlichting bidimensionales , la vorticidad transversal y la ruptura de vórtices tridimensionales.

Referencias

  1. ^ Morkovin MV, Reshotko E., Herbert T. 1994. "Transición en sistemas de flujo abierto: una reevaluación". Bull. Am. Phys. Soc. 39:1882.
  2. ^ Kenndal, James M. (1998). "Experimentos sobre la receptividad de la capa límite a la turbulencia de corriente libre". AIAA . doi :10.2514/6.1998-530.
  3. ^ Matsubara, M.; Alfredsson, PH (2001). "Crecimiento de perturbaciones en capas límite sujetas a turbulencia de corriente libre". Journal of Fluid Mechanics . 430 (1): 149–168. Bibcode :2001JFM...430..149M. doi :10.1017/s0022112000002810. S2CID  122762600.