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Wake-Vortex Topology, Circulation, and Turbulent Exchange Processes

Holzäpfel, Frank und Misaka, Takashi und Hennemann, Ingo (2010) Wake-Vortex Topology, Circulation, and Turbulent Exchange Processes. AIAA Atmospheric and Space Environments Conference, 2-5 Aug 2010, Toronto, Ontario, Canada.

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Kurzfassung

Large eddy simulations of aircraft wake vortex evolution in various turbulent and stably stratified atmospheric environments have been conducted with two different LES codes. Passive tracers are used to investigate exchange processes between the vortex cores, the vortex oval and its environment as well as redistribution processes along the vortex tubes. A post processing method is employed to identify the vortex center lines even in progressed states of vortex decay where the coherent vortex structure is getting lost. This method allows, for example, analyzing the circulation evolution of vortex rings, establishing statistics of vortex deformation, and revealing the mechanisms of the vortex bursting phenomenon. Vortex bursting is related to the collision of secondary vorticity structures propagating along the vortex lines. In neutrally and weakly stratified environments long-living vortex rings are observed where circulation decay proceeds in three phases. During the initial diffusion phase vortex decay may depend on integral turbulence length scales. On average, the detrainment of a passive tracer from the primary vortices is correlated with circulation decay.

Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vorlesung, Paper)
Titel:Wake-Vortex Topology, Circulation, and Turbulent Exchange Processes
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Holzäpfel, Frankfrank.holzaepfel@dlr.de
Misaka, TakashiTakashi.Misaka@dlr.de
Hennemann, IngoIngo.Hennemann@dlr.de
Datum:August 2010
Referierte Publikation:Ja
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seiten 1-16
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der Herausgeber
Brown, AnthonyAnthony.Brown@nrc-cnrc.gc.ca
Name der Reihe:AIAA Paper 2010-7992
Status:veröffentlicht
Stichwörter:wake vortex, vortex rings, vortex topology, circulation, three-phase decay, turbulent mixing, vortex bursting
Veranstaltungstitel:AIAA Atmospheric and Space Environments Conference
Veranstaltungsort:Toronto, Ontario, Canada
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:2-5 Aug 2010
Veranstalter :American Institute of Aeronautics and Astronautics
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:L VU - Luftverkehr und Umwelt (alt)
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L VU - Luftverkehr und Umwelt
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Wirbelschleppen (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Wolkenphysik und Verkehrsmeteorologie
Hinterlegt von: Dr.-Ing. Frank Holzäpfel
Hinterlegt am:15 Sep 2010 11:03
Letzte Änderung:24 Sep 2012 12:04

Verfügbare Versionen dieses Eintrags

  • Wake-Vortex Topology, Circulation, and Turbulent Exchange Processes. (deposited 15 Sep 2010 11:03) [Gegenwärtig angezeigt]

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