Laminar Horseshoe Vortices Upstream of a Short Cylinder Normal to a Flat Plate

Resumen

Este artículo reporta experimentos de visualización realizados para caracterizar el vórtice de herradura que se presenta aguas arriba de la zona de unión de un cilindro corto colocado normal a una placa plana paralela al flujo. Los experimentos fueron realizados en un túnel de agua y el método de visualización empleado es la iluminación por láser de partículas micrométricas; las imágenes de este flujo fueron capturadas por medio de fotografías de exposición prolongada. En este estudio los parámetros geométricos y de flujo, tales como el número de Reynolds y la razón de altura a diámetro de los cilindros se varían, y la aparición de los regímenes de flujo se determina como función de estos parámetros, siendo analizado el comportamiento del sistema de vórtices que aparece. A diferencia de los resultados encontrados en el caso de cilindros altos, en el caso de cilindros cortos se encontró un sistema caótico de vórtices, el cual aparece en el caso de cilindros muy cortos y a números de Reynolds suficientemente grandes. También se presenta información acerca de la frecuencia de aparición de vórtices en el caso de sistemas de vórtices periódicos y acerca de la posición del vórtice principal más cercano al cilindro y del punto de estancamiento. A partir de estos resultados se puede encontrar la altura del cilindro a partir de la cual el sistema de vórtices se vuelve independiente de la altura del cilindro.