Willert, Christian and Cuvier, Christoph and Foucaut, Jean-Marc and Klinner, Joachim and Stanislas, Michel and Laval, Jean-Philippe and Srinath, S. and Soria, Julio and Amili, Omid and Atkinson, Callum and Kähler, Christian and Scharnowski, Sven and Hain, Rainer and Schröder, Andreas and Geisler, Reinhard and Agocs, Janos and Röse, Anni (2017) Experimental evidence of near-wall reverse flow events in a zero pressure gradient turbulent boundary layer. Experimental Thermal and Fluid Science, 91, pp. 320-328. Elsevier. doi: 10.1016/j.expthermflusci.2017.10.033. ISSN 0894-1777.
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Official URL: https://doi.org/10.1016/j.expthermflusci.2017.10.033
Abstract
This study reports on experimentally observed rare near-wall reverse flow events in a fully developed turbulent flat plate boundary layer at zero pressure gradient with Reynolds numbers between Re_\theta \approx 2500 and Re_\theta \approx 8000 (Re_\tau = 800-2400). The reverse flow events are captured using high magnification particle image velocimetry sequences with record lengths varying from 50 000 to 126 000 samples. Time resolved particle image sequences allow singular reverse flow events to be followed over several time steps whereas long records of nearly statistically independent samples provide a variety of single snapshots at a higher spatial resolution. The probability of occurrence lies in the order of 0.012-0.018% which matches predictions from direct numerical simulations (DNS). The typical size of the reverse flow bubble is about 30 wall units in length and 5 wall units in height which agrees well with similar observations made in existing DNS data.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/114923/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Experimental evidence of near-wall reverse flow events in a zero pressure gradient turbulent boundary layer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | November 2017 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Experimental Thermal and Fluid Science | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 91 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.1016/j.expthermflusci.2017.10.033 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | pp. 320-328 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | Elsevier | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 0894-1777 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | Particle image velocimetry Turbulence statistics Boundary layer Flow reversal Wall shear stress | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Aeronautics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | propulsion systems | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Aeronautics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | L ER - Engine Research | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | L - Virtual Engine and Validation methods (old), L - Simulation and Validation (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Göttingen , Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Propulsion Technology > Engine Measurement Systems Institute for Aerodynamics and Flow Technology > Experimental Methods, GO | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Willert, Dr.phil. Christian | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 14 Dec 2017 09:11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 02 Nov 2023 13:07 |
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