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Eulerian and Lagrangian views of a turbulent boundary layer flow using time-resolved tomographic PIV

Schröder, Andreas und Geisler, Reinhard und Staack, Karsten und Elsinga, Gerrit und Scarano, Fulvio und Wieneke, Bernhard und Henning, Arne und Poelma, Christian und Westerweel, Jerry (2011) Eulerian and Lagrangian views of a turbulent boundary layer flow using time-resolved tomographic PIV. Experiments in Fluids, Vol. 50 (4), Seiten 1071-1091. Springer Verlag, Berlin Heidelberg New York. DOI: 10.1007/s00348-010-1014-x.

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Offizielle URL: http://www.springer.com

Kurzfassung

Coherent structures and their role for the fluid exchange mechanisms in the logarithmic region of a turbulent boundary layer are the focus of the present paper. Experiments have been performed in the water tunnel at TU Delft measuring the particle motion within a volume of a turbulent boundary layer flow along a flat plate at a free stream velocity of 0.53 m/s at Re ~ 2460 based on momentum thickness by using time-resolved- tomo particle image velocimetry (PIV) and particle tracking velocimetry (PTV) . The obtained data enables an investigation of the flow structure topologies within a temporally and spatially resolved Eulerian 3D reference frame. Flow statistics of physically relevant quantities have been evaluated in terms of probability density functions (PDF´s), space-time-correlations and conditional averaging. An analysis of single events has been performed in order to enhance the understanding of wall-bounded turbulence and highlight the potential of this novel technique for turbulence characterisation. A validity check of Taylor’s frozen turbulence hypothesis has been established by two-point-correlation functions between the measured and hypothetical reconstructed components of velocity. Furthermore a PTV algorithm has been applied on the time sequences of reconstructed 3D particle image distributions identifying thousands of particle trajectories which enable the calculation of PDF’s of the three components of Lagrangian accelerations.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:Published online: 12. Dez. 2010
Titel:Eulerian and Lagrangian views of a turbulent boundary layer flow using time-resolved tomographic PIV
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Schröder, AndreasNICHT SPEZIFIZIERT
Geisler, ReinhardNICHT SPEZIFIZIERT
Staack, KarstenNICHT SPEZIFIZIERT
Elsinga, GerritTU-Delft, NL
Scarano, FulvioTU-Delft, NL
Wieneke, BernhardLaVision, Göttingen, D
Henning, ArneTU-Berlin
Poelma, ChristianDelft University of Technology, NL
Westerweel, JerryDelft University of Technology, NL
Datum:2011
Erschienen in:Experiments in Fluids
Referierte Publikation:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:Vol. 50
DOI :10.1007/s00348-010-1014-x
Seitenbereich:Seiten 1071-1091
Verlag:Springer Verlag, Berlin Heidelberg New York
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Lagrangian, tomo particle image velocimetry (PIV), particle tracking velocimetry (PTV), turbulent boundary layer
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HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Starrflügler
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DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Flugphysik
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Experimentelle Verfahren
Hinterlegt von: Ilka Micknaus
Hinterlegt am:15 Dez 2009 08:43
Letzte Änderung:26 Mär 2013 13:13

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