Dynamic traffic assignment models

Como se mencionó en el análisis de las gráficas de velocidad, el flujo tiene dos características, un flujo de la punta y un flujo secundario. Estos dos flujos se aprecian mejor por medio de las líneas de trayectoria que se obtienen en el programa Fluent. En la Figura 5.43 se observa el desprendimiento de flujo secundario, el cual se forma en el borde de entrada y se desvía hacia el lado de presión, y es consecuencia del ángulo de entrada y de la magnitud de la velocidad.

Como también se observa en las gráficas de vectores de velocidad el flujo de la punta ocurre cerca de la mitad de la cuerda, y es consecuencia de la diferencia de presiones entre los lados de presión y de succión. Se observa que una parte del flujo secundario se mezcla con el vórtice de la punta. Esto también se observa en la simulación de las referencias [11-12] y las Figuras 1.12 y 1.14. Con el espaciamiento de 2%, el flujo secundario disminuye en fuerza, ya que el flujo ya no tiene la estrangulación de 4 mm y se mantiene hacia el lado de presión.

Fig. 5.43 Líneas de trayectoria de velocidad a 24.44°.

Con el ángulo de 29.44 con espaciamiento de 1%, Figura 5.44, el flujo secundario se desprende por el lado de presión, pero se mezcla con el flujo secundario a 118 mm de cuerda, a comparación del espaciamiento de 2% que ocurre a 101 mm. También se observa como el vórtice se enrolla cuando sale del álabe o cerca del borde de salida, teniendo un vórtice secundario en el sentido contrario del vórtice de la punta. Por medio de esta condición se observa que el vórtice de la punta es de mayor dimensión.

Fig. 5.44 Líneas de trayectoria de velocidad a 29.44°.

En la Figura 5.45, con el ángulo de 34.44°, el flujo secundario se distingue entre la superficie de la punta del álabe, ya que no tiene una desviación considerable hacia el lado de presión.

Fig. 5.45 Líneas de trayectoria de velocidad a 34.44°.

Cerca de la mitad de la cuerda del álabe se desvía hacia el lado de succión y se mezcla con el vórtice de la punta. Se observa que el vórtice de la punta se enrolla al salir de la región entre la superficie de la punta del álabe y la pared, abarcando un área mayor hacia el canal de flujo que las otras condiciones de ángulo y espaciamiento

A continuación se presentarán las conclusiones sobre los resultados de esta tesis.

CONCLUSIONES

CONCLUSIONES

Se determinó el comportamiento del flujo en la región de la punta del álabe y corriente abajo. Con esto se obtuvieron las pérdidas que ocasiona el ángulo de entrada del flujo y los diferentes espaciamientos entre la punta del álabe y la pared. El coeficiente de presión en la pared indicó que el flujo de la punta tiene un efecto importante en la condición de 34.44° y 2%. Se identificó una zona de vórtice de paso y el flujo secundario en la condición de 29.44° y 1% de espaciamiento. En la simulación se observó el flujo de la punta en la condición de 34.44° con espaciamiento de 2% y el vórtice secundario se observó en la condición de 29.44°. La distribución de velocidad corriente abajo en la experimentación indicó que con la condición de 34.44° y 2% de espaciamiento se tiene un vórtice de la punta con un espesor de 104 mm, a una medición 15.5 mm debajo de la punta del álabe, con espesores entre 96 mm y 100 mm en las demás mediciones transversales y a través de la altura. La simulación también reveló que el flujo de la punta ocasiona pérdidas en la condición de 34.44° y 2% de espaciamiento, que tuvo un espesor del vórtice de 112 mm en la medición a 9.5 mm debajo de la punta del álabe. De igual forma en las mediciones cerca de la punta, se observó la influencia del flujo de la punta del álabe adyacente. Ambos resultados mostraron buena similitud en el comportamiento o desarrollo del flujo de la punta, con pocas divergencias de valores.

Los vectores de velocidad de la simulación, tuvieron una buena similitud con la formación del vórtice de la punta sobre la punta del álabe, que fue a la mitad de la cuerda del álabe, lo cual se observó en las condiciones de 24.44° y 29.44°. Con el ángulo de 34.44°, el flujo de la punta se formó a 86 mm de cuerda, que también tiene buena concordancia con resultados de otros autores.

También por medio de las líneas de trayectoria de la simulación, se observó la formación del flujo secundario, el cual se forma por el ángulo de entrada del flujo y en el borde de entrada. Se observó que con los ángulos de 24.44° el flujo secundario es de gran tamaño y hacia el lado de presión, disminuyendo con el ángulo de 29.44°, y casi sin formación en la condición de 34.44°. Por medio de estas gráficas se observó que el flujo de la punta y el flujo secundario se mezclan corriente abajo, pero el flujo de la punta es el que predomina y alcanza espesores mayores.

En ambos casos se concluye que con el ángulo de 34.44° y el espaciamiento de 2% se tiene un mayor flujo de la punta, demostrando que hay una pérdida que afecta al canal de flujo conforme el espaciamiento es mayor, ya que su efecto sobre la pared abarca un área mayor y produce una aceleración del flujo en la región de espaciamiento. Con la distribución de velocidad se obtuvo que la condición de 34.44° de ángulo de entrada del flujo y con espaciamiento de 2% se tiene una pérdida por la mayor dimensión del flujo de la punta, debido a que corriente abajo obstruye el paso del flujo en un área mayor y ocasionando pérdidas considerables por medio de la aceleración del flujo en la zona de espaciamiento.

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