Artículo: "On the forced flow around a rigid flapping foil".

Autor: F. Mandujano and C. Malaga.

Esquema del problema

Se considera un perfil formado por un semi-círculo unido a un triángulo isóseles, como se muestra en la figura. El perfil oscila respecto de un eje que pasa por el centro del círculo y está en un flujo uniforme. Este problema está caracterizado por cuatro parámeros adimensionales, el número de Reynodls, el número de Strouhal (o velocidad reducida), la amplitud de oscilación y la masa relativa entre el fluido y el sólido. Para estudiar el problema se resuelven las ecuaciones de Navier-Stokes con las condiciones de frontera de no deslizamiento en la superficie del perfil y flujo uniforme lejos de él. Para el movimiento del perfil se consideran tres grados de libertad, para la parte angular se impone una oscilación sinusoidal y para la traslación se resuelve numéricamente la segunda ley de Newton. Para mayores detalles del método numérico ver Phys. of Fluids 30, 061901 (2018).

Uno de los primeros resultados importantes es que para un cierto rango de valores del número de Strouhal y la amplitud de oscilación del perfil, el "pez" nada contra corriente siempre y cuando el número de Reynolds esté por encima de alrededor de 60-70. En las peliculas de arriba se muestran tres casos, en el primero el pez nada con una velocidad menor, en valor absoluto, a la del flujo aguas arriba. En el segundo caso la velocidad del "pez" es aproximadamente igual que la de la corriente, así que parece estar en reposo. En el tercer caso el "pez" lleva una velocidad mayor que la de la corriente. En todos los casos la velocidad de crucero es constante. Es importante resaltar que este "pez" no es capaz de nadar sin corriente en contra hasta lo estudiado en este trabajo. Este hecho puede modificarse permitiendo que el perfil pueda deformarse.

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