Influencia de los campos magnéticos en soluciones estacionarias simultáneas de flujo de canal de expansión repentina bidimensional a baja Re m

Abstract

En este trabajo se estudia la influencia de los campos magnéticos uniformes en soluciones simultáneas estacionarias en un canal con expansión repentina. Se consideran los valores del número de Reynolds (Re) entre 250 ≤ Re ≤ 550 y los campos magnéticos con números de Hartmann (Ha) entre 0 ≤ Ha ≤ 100. El método global sin malla de soluciones particulares aproximadas (MAPS) se implementa para obtener las soluciones estacionarias simultáneas que se presentan en valores de Re por encima de un valor crítico aproximado de Re c ≈ 219. Las funciones base utilizadas en los MAPS para aproximar los campos de velocidad y presión resuelven un sistema auxiliar de Stokes. La cavidad impulsada por la tapa de cuatro lados (4SLDC) y los flujos escalonados orientados hacia atrás se consideran problemas de validación para mostrar la capacidad del método para estudiar bifurcaciones y resolver problemas magnetohidrodinámicos, respectivamente. La influencia de los campos magnéticos transversales en el flujo de expansión repentina para Ha bajo contrasta con los pocos efectos que produce un campo en sentido de la corriente. El flujo asimétrico se elimina si se impone un campo magnético transversal con Ha = 5 sobre el flujo y las zonas de recirculación casi desaparecen en Ha = 20 para los valores de Re considerados en este trabajo. © 2018 Sociedad Japonesa de Mecánica de Fluidos e IOP Publishing Ltd.