ESTUDIO NUMÉRICO DE LA INTERACCIÓN DE PERTURBACIONES ÓPTIMAS CON CHORRO DESARROLLADOS

Abstract

EL PRESENTE TRABAJO DE FIN DE GRADO SE CENTRA EN EL DESARROLLO DE UNA METODOLOGÍA NUMÉRICA PARA ESTUDIAR LA INTERACCIÓN DE PERTURBACIONES ÓPTIMAS CON CHORROS AXILSIMÉTRICOS DESARROLLADOS, CON OBJETO DE MITIGAR LAS INESTABILIDADES DE KELVIN-HELMHOLZ Y LA CONSUCUENTE GENERACIÓN DE RUIDO ACÚSTICO, NOCIVO EN DETERMINADOS PROCESOS INDUSTRIALES. PARA ELLO, SE PRESENTA UN PRIMER ANÁLISIS LINEAL DE PERTURBACIÓN ÓPTIMA, REALIZADO A TRAVÉS DE CÓDIGOS PROPIOS DE MATLAB, PARA HALLAR LAS ESTRUCTURAS DE MAYOR CRECIMIENTO TEMPORAL TRANSITORIO. EN UN SEGUNDO ESTUDIO, DICHAS PERTURBACIONES SON INYECTADAS EN CHORROS AXILSIMÉTRICOSW, COMO CONDICIÓN INICIAL, Y SU EVOLUCIÓN NO LINEAL ES RESUELTA MEDIANTE SIMULACIÓN NUMÉRICA CON OPENFOAM. FINALMENTE, EL CHORRO PERTURBADO TRAS EL TRANSITORIO ES ANALIZADO.

THE PRESENT DEGREE´S THESIS FOSCUSES ON THE DEVELOPMENT OF A NOVEL NUMERICAL METHODOLOGY TO STUDY THE INTERACTION BETWEEN OPTIMAL PERTURBATIONS AND ROUND JETS, WHOSE AIM IS THE VACCINATION OF KELVIN-HELMHOLZ INSTAILITY AND THE SUBSEQUENT NOISY PAIRENG, WHICH MAY REPRESENTE A BOTHERING EFFECT IN AMNY INDUSTRIAL PROCESSES. TO THAR AIM, A FIRST OPTIMAL PERTUTBATION LINEAL ANALYSIS IS UNDERTAKE, USING INHOUSE CODES, TO WORK OUT THE INITIAL STRUCTURES WITH THE LARGEST TRANSIENT ENERGY GROWTH. IN A SECON STEP, SUCH PERTURBATIONS ARE INJECTED ON THE STEADY ROUND JET, AS INITIAL CONDITION, AND ITS NON-LINEAR EVOLUTION IS SOLVED BY MEANS OF DIRECT NUMERICAL SIMULATIONS PERFORMED EITH HELP OF OPENFORAM. FINALLY, THE PERTUTBED TRANSIENTE JET IS ANALYZED.