Efecto de la Viscosidad en la Reflexión de Ondas de Choques Cilíndricas Sobre Paredes Planas Empleando OpenFOAM

Abstract

El trabajo estudia el impacto de una onda de choque con velocidad variable sobre una superficie recta dando como resultado un proceso de reflexión inestacionario. Se emplea el esquema de Kurganov, Noelle y Petrova (KNP) en el solver rhoCentralFoam del software OpenFOAM. Este solver ya demostró capacidades para predecir con adecuada precisión la reflexión de ondas de choque cuando se comparan con resultados analíticos pseudoestacionarios. En el presente trabajo se estudia el efecto de la viscosidad y turbulencia sobre este problema resolviendo las ecuaciones de Navier-Stokes e incluyendo tres modelos de turbulencia: Spalart-Allmarás, k-Epsion y k-Omega SST. También se estudia el efecto de la intensidad inicial de turbulencia. Los resultados numéricos muestran buena concordancia con los teóricos para el ángulo de reflexión y menores diferencias para el número de Mach; a la vez que muestran poca influencia de los efectos viscosos y turbulentos sobre las presiones reflejadas en paredes. Sin embargo, las diferencias más importantes se obtuvieron al estudiar la altura del punto triple, respecto a los resultados pseudoestacionarios y a las simulaciones no viscosas.