En la Universidad de Los Andes, Venezuela, el GCAE ha diseñado y fabricado un grupo de toberas supersónicas con longitud de garganta, las cuales han sido empleadas en su fase experimental en motores de cohetes sonda de la serie ULA. En el presente trabajo el objetivo es analizar el comportamiento del campo de flujo sobrexpandido en la tobera cónica experimental ULA-2, que tiene un ángulo medio de la divergente de , considerado una tobera fuera de diseño. El campo de flujo se simuló en un dominio computacional 2D con el código  Ansys-Fluent para dos casos de longitud de garganta; se empleó el modelo RANS en conjunto con el modelo de turbulencia de Menter, y para la viscosidad la ley de Sutherland. Los resultados del campo de número de Mach, presión y temperatura, para la sección de la garganta con mayor longitud presentaron fluctuaciones producto de las ondas de choque oblicuas, y para la menor longitud no se presentaron fluctuaciones. Se concluye que existe una influencia de la longitud de garganta en el desarrollo del flujo en esa sección; sin embargo, la longitud de garganta no influye de manera significativa en la velocidad del flujo a la salida de la tobera

In the present work, the flow field is analysed for Mach number, pressure and temperature in 2D computational domains for a planar nozzle of symmetrical geometry as used in the experimental tests for cold (air) flow. The study has been considered for three mean angles of the divergent section: α = 9°, α = 11.01° and α = 13°, and for four pressure ratios: NPR = 2.412, NPR = 3.413, NPR = 5.423 and NPR = 8.78. For the numerical simulation of the turbulence in the presence of shock waves, the RANS model, the Sutherland equation and the Spalart-Allmaras turbulence model were used in the ANSYS-Fluent R16.2 code. The results obtained show fluctuations at the intersections of the internal shocks in the divergent, and the fluctuation decreases as the angle of the divergent increases. For NPR = 3.413, NPR = 5.423 and NPR = 8.78, the Mach number at the nozzle exit is the same, where for α = 11.01° Mach 2.00 was obtained, and based on this reference, for α = 13° there is an increase in velocity of 4.15% and for α = 9° a decrease in velocity of 3.78%. The lowest pressure and temperature drop occurs at the nozzle outlet for α = 13°.

En los sistemas hidráulicos de redes de tuberías, uno de los parámetros fundamentales es el factor de fricción lambda. El factor de fricción se determina con la ecuación implícita de Colebrook-White por medios iterativos, lo cual dificulta su aplicación. En el presente trabajo se construye una correlación basada en el método recursivo para el cálculo del factor de fricción, para lo cual se empleó la ecuación de Colebrook-White. Para el cierre de la correlación se proponen dos relaciones empíricas, donde sus coeficientes y exponentes fueron calibrados en Excel 2019. Se compararon los resultados de las dos relaciones que se proponen con las relaciones de Swamee-Jain y Haaland, para incrementos recursivos, donde para la correlación lambda8 se obtuvo el error porcentual máximo del factor de fricción de 0,0000017 %, para la rugosidad relativa de 0,00001 y número de Reynolds 4000; así como, los decimales arrojaron siete dígitos decimales exactos para el factor de fricción. Para Reynolds mayores de 4000, el error porcentual disminuye. Se concluye que la correlación en función de las relaciones explícitas que se proponen satisface a la solución de la ecuación implícita de Colebrook-White.

En las toberas supersónicas, ocurren diferentes patrones de flujo y su comportamiento está influenciado por las geometrías de las superficies internas de las paredes. En el presente trabajo se simula en 2D el campo de flujo sobrexpandido en la tobera cónica experimental ULA-1B fuera de diseño, para dos casos de longitudes de garganta: Lg=15mm y Lg=1mm; con el fin de analizar el campo de número de Mach, presión y temperatura. Se empleó el código ANSYS-Fluent y se aplicó el modelo RANS; las ecuaciones gobernantes: conservación de la masa, cantidad de movimiento, energía, y estado; así como el modelo de turbulencia de Menter y la ecuación de Sutherland para la viscosidad en función de la temperatura. En la sección de la garganta de mayor longitud, los resultados mostraron choques oblicuos, fluctuaciones de velocidad, presión y temperatura; para la garganta de menor longitud no hubo fluctuaciones; para ambos casos, el flujo en la divergente presentó picos de velocidad en el rango de 2,5-3  Mach. Se concluye que, para la menor longitud de garganta el flujo se acelera sin perturbaciones en dicha sección; en la divergente se presenta un chorro supersónico y una separación de flujo