I Congreso de Postgrado fcfm: ingeniería, ciencias e innovación

93 Santiago, 10 al 12 de agosto, 2022 PROTOTIPO EXPERIMENTAL PARA LA MEDICIÓN Y VISUALIZACIÓN DE ESTELAS A BAJOS NÚMEROS DE REYNOLDS J.E. Rozas¹ , ²*, R.H. Hernandez¹ ¹LEAF-NL, Departamento de Ing. Mecánica, Universidad de Chile, Casilla 2777, Santiago, Chile. 2 Academia Politécnica Aeronáutica, Fuerza Aérea de Chile, Santiago, Chile. *Email: joseph.rozas@ug.uchile.cl RESUMEN Se presentan resultados experimentales sobre la interacción entre las estelas de un sistema formado por dos cilindros (binario) de diferentes diámetros [1]. El sistema binario está conformado por un cilindro primario de diámetro d 0 y un cilindro secundario de diámetro d 1 < d 0 , separados por una distancia e. El sistema binario es introducido en un estanque con agua y acoplado a un carro con desplazamiento lineal, provocando el desarrollo de la estabilidad de Bérnard von Kármán (BvK) [2,3] a través del movimiento relativo entre el cuerpo y el f luido. La dinámica de las estelas es caracterizada a través de un algoritmo PIV (Particle Image Velocimetry) usando un sensor CCD acoplado al movimiento solidario del carro. Se incorporan en el agua, partículas de vidrio (Sphericel 110P8) como trazador, iluminándose a través de un plano láser horizontal de 200 mW y 532 nm de longitud de onda. Por otro lado, la interacción de estelas se visualiza usando la técnica de burbujas de hidrógeno (HB) [4,5] cuyo montaje contempla la incorporación de un electrodo (alambre de platino con 30 μm de diámetro [6]) aguas arriba del sistema binario y anclado al movimiento solidario del carro. Las mediciones de los perfiles de velocidad permitieron analizar y caracterizar el comportamiento dinámico de las estelas en el rango subcrítico-supercrítico del número de Reynolds (Re sub < 47 <Re super ). El resultado del análisis con PIV permite obtener perfiles promediados de velocidad y velocidad rms, ademas, visualizar la formación e interacciones de vórtices entre ambas estelas identificando zonas sincrónicas y asincrónicas en las interacciones de estela. AGRADECIMIENTOS Los autores agradecen a los Proyectos Conicyt-Fondequip EQM 190029, UM- 03/19 de la Universidad de Chile y Beca de Doctorado Nacional ANID, folio 21161186. REFERENCIAS [1] K. Zhang and M. N. Haque. Wake interactions between two side-by-side circular cylinders with different sizes. Pages 1–10, 2022. [2] C. Mathis and L. Boyer. Benard-von Karman instability: Transient and forced regimes. Journal of Fluid Mechanics, 182:1–22, 1987. [3] R. H. Hernández and C. Baudet. A new perturbation method. Application to the Bénard-von- Karmán instability in the subcritical regime. Europhysics Letters, 49(3):329–335, 2000. [4] S. Kumar, G. Laughlin, and C. Cantu. Near-wake structure behind two circular cylinders in a side-by-side configuration with heat release. Physical Review E - Statistical, Nonlinear, and Soft Matter Physics, 80(6):1–11, 2009. [5] C. Morton and S. Y arusevych. Three-dimensional f low and surface visualization using hydrogen bubble technique. Journal of Visualization, 18(1):47–58, 2015. [6] S. Edition. Flow Visualization - Techniques and Examples. 2010. 06 F LU I DOD I NÁM I CA