I.4 Organization of the thesis
2.2 Traffic assignment models
2.2.3 Static traffic assignment models
En las Figuras 5.32 y 5.33 de los datos experimentales se observa que la condición de 34.44° y 2% de espaciamiento, es donde tiene su mayor influencia el vórtice de la punta, alcanzando un espesor de 100 mm, e influyendo en gran parte el paso del flujo, ocasionando que el flujo no tenga la velocidad de corriente libre en esta zona y produciendo una pérdida por la obstrucción del paso del flujo. La simulación también presenta una zona de pérdida mayor en la condición de 34.44% y 2% de espaciamiento, teniendo un espesor de 120 mm que abarca una zona considerable del paso del flujo.
De la comparación de resultados en la Figura 5.19, con la condición de 24.44 y 0% de espaciamiento, se tiene que la estela tiene una similitud en el comportamiento, ya que ambos se forman hacia el lado de presión. Hay una divergencia pequeña en el desarrollo de la estela, es decir, en los datos de la simulación la estela tiende a formarse más hacia el paso del flujo por el lado de presión, mientras que en los datos experimentales la estela se forma en dirección del ángulo de salida del álabe, que posiblemente se deba a los términos de disipación de energía y producción de energía cinética que determinen la formación retrasada o adelantada de la estela. La divergencia máxima de valores de velocidad de la estela se tiene a 1.125c en Z = 0.390 m, con una diferencia de 4 m/s. Los resultados a Z = 0.390 m tienen una similitud en valores en los extremos de la estela (hacia el paso del flujo por los lados de presión y de succión), aunque los demás resultados no coinciden y alcanzan una diferencia máxima de 8 m/s.
En las Figuras 5.20 y 5.21 con 1% de espaciamiento y 24.44°, los resultados en las mediciones en Z = 0.378 m, Z = 0.384 m y Z = 0.390 m el comportamiento de la estela es similar. Sin embargo hay una variación en la dimensión del vórtice de la punta, que en la experimentación es de mayor tamaño. En Z = 0.390 m el vórtice de la experimentación se recorre hacia el paso del flujo, sin embargo en Z = 0.396 m el comportamiento del vórtice de la punta es similar, no así el vórtice secundario. En cuanto a los valores se observa una similitud en algunas mediciones transversales, siendo más uniformes en la simulación.
Con 2% de espaciamiento, comparando los resultados de las Figuras 5.22 y 5.23, se observa que en Z = 0.378 m, la estela de la experimentación y la simulación está recorrida hacia el lado de presión y con formación a la misma distancia transversal corriente abajo. A Z = 0.384 m, en ambos casos se tiene la formación del flujo secundario, que en la simulación alcanza espesores de consideración, pero con valores casi similares a 2c. El flujo de la punta para la simulación se forma a dos distancias transversales antes que los datos experimentales, aunque con variaciones pequeñas de velocidad. A la altura de Z = 0.390 m se pueden observar dos semejanzas de valores de velocidad. En los resultados a Z = 0.396 m se encuentra que los vórtices de la punta de la experimentación y simulación, tienen un comportamiento similar en cuanto a cualidades, como es la localización entre el paso y corriente abajo. Para Z = 0.402 m el comportamiento del flujo de la punta también es similar en las distancias de formación y en algunos valores de velocidad. En la simulación el vórtice secundario es más notable.
Con el ángulo de 29.44° y 0% de espaciamiento, en los resultados de la Figura 5.24 se observa un comportamiento similar en la formación de la estela, pero con una variación en la localización, teniendo un recorrido hacia el lado de presión en la simulación. También se observa que en la experimentación, las perturbaciones de la velocidad debido a la pared son más evidentes, siendo un flujo uniforme en los extremos de la estela, en el caso de la simulación. La simulación muestra un flujo libre de perturbaciones entre el paso del flujo, lo cual indica que no hay una obstrucción del flujo de corriente libre.
Con 1% de espaciamiento, de la Figura 5.25 en Z = 0.378 m la comparación del comportamiento de la estela varía muy poco en cuanto a posición, ya que la simulación muestra una estela recorrida 8 mm hacia el lado de presión. La formación del flujo de la punta en la experimentación es más evidente a esta altura, ya que se manifiesta en todas la mediciones corriente abajo. Para esta altura de medición existen unos puntos en que los valores y comportamiento son similares, como ocurre en las mediciones centrales a 1.5c y 1.75c. De la Figura 5.26 En Z = 0.390 m y Z=0.396 m hay tendencias similares del vórtice de la punta de ambos casos hacia el lado de succión del paso flujo. Aunque los dos casos dan indicios de una estela que se mezcla con el flujo de la punta.
Con 2% de espaciamiento, los resultados de la Figura 5.27 en Z = 0.378 m se observa una similitud en la formación de la estela y del flujo secundario, aunque el flujo de la punta se forma a 1.125c en la experimentación. En Z = 0.384 m el flujo de la punta se forma en ambos casos a 1.5c, pero con mayor variación de velocidades
en la experimentación. Los resultados de la Figura 5.28 en Z = 0.396 m y Z = 0.402 m varían en características y valores, como en el caso de la
experimentación, pero en Z = 0.402 existe una similitud del vórtice a 1.5c, 1.75c y 2c.
Para la última condición de ángulo, de 34.44 con 0% de espaciamiento, los resultados de la Figura 5.29 muestran que el comportamiento de la estela es similar, pero con la estela de la simulación recorrida hacia el lado de presión conforme se desarrolla corriente abajo. La mayor variación de la estela entre ambos se encuentra en Z = 0.378 m 1.125c, con diferencia de 6 m/s, aproximadamente. La experimentación muestra variaciones en la velocidad del flujo que indican la influencia de la capa límite de la pared, lo cual no sucede en la simulación.
El comportamiento del flujo en la Figura 5.30 de la experimentación y la simulación con 1% de espaciamiento es diferente. En la experimentación se observa que el flujo de la punta se manifiesta con variaciones de velocidad grandes y desde la medición en Z = 0.378 m a 1.125c. En cambio en la simulación el vórtice no aparece hasta 1.5c y con variaciones pequeñas. De la Figura 5.31, en Z = 0.390 m y Z = 0.396 m la comparación da una similitud en cuanto el inicio del vórtice, ya que a 1.125c y 1.5c es evidente la desviación en la gráfica de ambos casos en sus alturas de medición. Se observa que el vórtice de la punta de la experimentación se recorre un poco más hacia el paso del flujo, y por el lado de presión se observa el efecto del vórtice de la punta del álabe adyacente.
Con 2% de espaciamiento los resultados de la Figura 5.32 muestran que la experimentación revela la estela y el flujo secundario en sus tres mediciones lejanas a la pared. En algunas mediciones hay una similitud en el cambio de la velocidad para la formación del flujo de la punta. En la experimentación se observa la influencia del álabe adyacente, lo cual no sucede en la simulación, ya que hay un flujo con pocas fluctuaciones.
De la Figura 5.33, el comportamiento en Z = 0.396 m varía en la formación del núcleo del vórtice de la punta, pero en Z = 0.402 m se pueden observar similitudes del comportamiento, como sucede a 1.25c, 1.5c y 1.75c, que muestra los valores mínimos de velocidad muy cercanos entre la experimentación y la simulación. También en las mediciones de la experimentación y en la simulación se observa la influencia del vórtice de la punta del álabe adyacente (el primero de abajo hacia arriba) el cual afecta el flujo entre el paso.