SOLUCIÓN DE EJERCICIOS

MECÁNICA DE FLUIDOS – CENGEL 1 EDICIÓN

SOLUCIÓN PROBLEMA 15-43 MECÁNICA DE FLUIDOS CENGEL 1 EDICIÓN.

15-43 Fluye por una “inflexión de forma de zig-zag” en un canal rectangular (Fig. P15-43a, no es a escala). La dimensión del canal es D1 1.0 m en cualquier parte, y es suficientemente amplio (hacia la página de la figura P15-43) de modo que el flujo puede considerarse bidimensional. La velocidad de entrada es casi uniforme a V 1.0 m/s. La distancia corriente arriba de la inflexión es L1 5.0 m, la longitud total de la inflexión es Lj 3.0 m y la distancia del extremo de la inflexión a la salida es L2 10.0 m. Se prepara un dominio computacional para una solución de la DFC, como se bosqueja en la figura P15-43b. Además de las condiciones de frontera de pared sólida marcadas en la figura P15-43b, la entrada se especifica como una entrada de velocidad y la salida se especifica como una salida de presión con Psalida 0 de presión manométrica. El fluido es aire en condiciones predeterminadas y se supone flujo turbulento. El objetivo de este ejercicio es probar la independencia de la malla en este campo de flujo. Utilice la aplicación Jog_turbulent_mesh.
a) Genere soluciones de la DFC para varios niveles de resolución de malla. Grafique las líneas de corriente en la región de la inflexión para cada caso. ¿A qué resolución de malla el patrón de líneas de corriente parece ser independiente de la malla? Explíquelo.
b) Para cada caso, calcule y registre P Pentrada – Psalida. ¿A qué resolución de malla es P independiente de la malla? (hasta tres cifras significativas de precisión). Grafique
P como una función del número de celdas. Explique sus resultados.

Solución:

Solución 1: Canal

 

 

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