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Effect of ventilation on the flowfield around a sphere

Syryanarayana, G.K. und Meier, G.E.A. (1995) Effect of ventilation on the flowfield around a sphere. Experiments in Fluids, Bd. 19 (1995), Heft 2, 78-88, Seiten 78-88. Springer-Verlag.

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Kurzfassung

The flowfield around a sphere with and without ventilation was investigated in a wind tunnel over a range of Reynolds numbers in an incompressible flow. At supercritical Re, the pressure drag of a sphere can be nearly nullified by venting only 2% of the frontal area of the sphere to the base through a smooth internal duct. The drag reduction is achieved by increased pressures in the separated flow region close to the base. At high Re, the vent flow breaks through the near wake and brings about symmetry in the global flowfield. When the internal shear is increased by using a rough internal duct, the base pressure is unchanged, but the external flow is accelerated to velocities beyond that achieved by the potential flow around the basic sphere. The findings can be explained by a flow model in which the near wake is aerodynamically streamlined by a pair of counterrotating vortex rings at the base. A roughness element can be made to partially destroy the vortex system at the base and result in a steady asymmetric wake. A 1.2mm diameter wire placed at 70 was found to overtrip the boundary layer and completelydestroy the vortex system. Simultaneously, the turbulent separation is advanced and the drag increased.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen: LIDO-Berichtsjahr=1995,
Titel:Effect of ventilation on the flowfield around a sphere
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Syryanarayana, G.K.NICHT SPEZIFIZIERT
Meier, G.E.A.NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:1995
Erschienen in:Experiments in Fluids, Bd. 19 (1995), Heft 2, 78-88
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Seitenbereich:Seiten 78-88
Verlag:Springer-Verlag
Status:veröffentlicht
Stichwörter:sphere with ventilation, incompressible flow, pressure drag, drag reduction, near wake, flow model, vortex rings, asymmetric wake, turbulent separation
HGF - Forschungsbereich:NICHT SPEZIFIZIERT
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:keine Zuordnung
DLR - Schwerpunkt:NICHT SPEZIFIZIERT
DLR - Forschungsgebiet:L TG - Querschnittstechnologien
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):NICHT SPEZIFIZIERT
Standort: Köln-Porz , Braunschweig , Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Institut für Strömungsmechanik > Institut für Experimentelle Strömungsmechanik
Hinterlegt von: elib DLR-Beauftragter
Hinterlegt am:03 Apr 2006
Letzte Änderung:27 Apr 2009 10:08

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