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Revisiting the Higher-Order Statistical Moments in Turbulent Pipe Flow Using Direct Numerical Simulations

Bauer, Christian und Feldmann, Daniel und Wagner, Claus (2018) Revisiting the Higher-Order Statistical Moments in Turbulent Pipe Flow Using Direct Numerical Simulations. In: New Results in Numerical and Experimental Fluid Mechanics XI Notes on Numerical Fluid Mechanics an Multidiciplinary Design 136, 136. Springer, Cham. Seiten 75-84. doi: 10.1007/978-3-319-64519-3_7. ISBN 978-3-319-64518-6. ISSN 1612-2909.

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Offizielle URL: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-64519-3_7

Kurzfassung

Direct numerical simulations of turbulent pipe flow in a flow domain of length $$L=42R$$ and a friction Reynolds number of $$Re_{\tau } =180$$ and two different wall normal grid refinements were carried out and investigated in terms of turbulent high-order statistics. The phenomenology of large local wall-normal velocity fluctuations ( velocity spikes ), is discussed through time series and instantaneous flow field realizations. Due to their rare appearance both in space and time, statistical high-order moments take long time to converge. A convergence study is performed and for fully converged statistics the sensitivity of the wall-normal kurtosis component value on the wall is investigated. The fourth order statistical moment of the wall-normal velocity needs to be integrated at least $$\varDelta \tau ^+ = 2.4\cdot 10^{11}$$ units of an averaging coordinate in time and space to obtain a fully converged flatness value in the very vicinity of the wall. Furthermore, a near-wall grid spacing of at least $$\varDelta r^+=0.11$$ is needed to fully satisfy the no-slip boundary condition in terms of wall-normal flatness.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/115359/
Dokumentart:Beitrag im Sammelband
Zusätzliche Informationen:First Online: 31 October 2017; Online ISBN 978-3-319-64519-3; Series Online ISSN 1860-0824
Titel:Revisiting the Higher-Order Statistical Moments in Turbulent Pipe Flow Using Direct Numerical Simulations
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Bauer, ChristianChristian.Bauer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1838-6194NICHT SPEZIFIZIERT
Feldmann, DanielDaniel.Feldmann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, ClausClaus.Wagner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2273-0568NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2018
Erschienen in:New Results in Numerical and Experimental Fluid Mechanics XI
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Band:136
DOI:10.1007/978-3-319-64519-3_7
Seitenbereich:Seiten 75-84
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Dillmann, AndreasDLR GöttingenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Heller, EwaldAirbus BremenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krämer, EwaldUNI StuttgartNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, ClausDLR GÖttingenNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bansmer, StephanTU BaraunschweigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Radespiel, RolfTU BraunschweigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Semaan, RichardTU BraunschweigNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Springer, Cham
Name der Reihe:Notes on Numerical Fluid Mechanics an Multidiciplinary Design 136
ISSN:1612-2909
ISBN:978-3-319-64518-6
Status:veröffentlicht
Stichwörter:DNS, Turbulent Pipe Flow
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HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Bodengebundener Verkehr (alt)
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V BF - Bodengebundene Fahrzeuge
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - Next Generation Train III (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Fluidsysteme, GO
Hinterlegt von: Bachmann, Barbara
Hinterlegt am:21 Nov 2017 11:05
Letzte Änderung:28 Mär 2023 23:49

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