Estudios experimentales capas límites transicionales con separación para la caracterización de estructuras de flujo, validación de resultados numéricos y desarrollo de mecanismos avanzados de control
Los flujos separados con transición a la turbulencia juegan un papel clave en numerosos procesos aeronáuticos. El estudio de estos flujos ha sido recurrente durante todo el siglo XX, habiendo recibido en fechas recientes un impulso investigador debido al incremento de la potencia de cálculo y al desarrollo de códigos de estabilidad global de flujos. x000D
Los resultados numéricos más recientes muestran la existencia de diferentes mecanismos de inestabilidad [Rodriguez2013] y presentan controversias sobre el origen de la tridimensionalización del flujo y su relación con la posible existencia de una inestabilidad global del mismo [Rodriguez2011 vs Meneghini2011]. x000D
La presente propuesta plantea un trabajo experimental en este tipo de flujos para arrojar luz sobre la configuración del campo fluido y los mecanismos de estabilidad que se desarrollan en estos escenarios. Para ello se hará uso de una instalación hidrodinámica en PUC-RIO, se diseñará un experimento ad-hoc, y se emplearán técnicas de diagnóstico avanzadas, en particular Time-Resolved PIV. Adicionalmente se pretende estudiar la respuesta temporal del flujo a perturbaciones bien impulsivas, bien periódicas.
Como resultados de los ensayos se obtendrá información anemométrica con resolución temporal, lo que permitirá caracterizar las frecuencias de perturbaciones más amplificadas, que se asociarán con el tipo de inestabilidad desarrollada. Esta información permitirá validar y clarificar los resultados numéricos existentes y supone un paso importante para el desarrollo de mecanismos de control activo de flujos, tarea que se encuentra en el horizonte temporal próximo de la industria aeronáutica.
Adicionalmente, se aprovechará la estancia para consolidar una colaboración internacional en investigación entre el grupo del solicitante en la Región de Murcia y el grupo de mecánica de fluidos experimental del Departamento de Ingeniería Mecánica de PUC-RIO.
Palabras clave: Aerodinámica experimental, Transición a la turbulencia, Capa Límite, Inestabilidad Global, Control de flujos.