elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

Kinetic Energy Budget of the Largest Scales in Turbulent Pipe Flow

Bauer, Christian und von Kameke, Alexandra und Wagner, Claus (2019) Kinetic Energy Budget of the Largest Scales in Turbulent Pipe Flow. Physical Review Fluids, 4 (6), Seiten 1-22. American Physical Society. doi: 10.1103/PhysRevFluids.4.064607. ISSN 2469-990X.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
6MB

Offizielle URL: https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevFluids.4.064607

Kurzfassung

So-called very-large-scale motions (VLSM) have been observed in turbulent pipe flows recently. It was discovered that they carry a substantial fraction of turbulent kinetic energy. However, the question how they gain and loose their energy from other scales has not been rigorously studied yet. Hence, the present study is intended to investigate how energy is transferred towards and away from the very-large scales. The inter- and intra-scale energy flux in turbulent pipe flow is analyzed by means of the u'u'-budget equation of the two-dimensionally filtered streamwise fluctuating velocity field u' obtained from a direct numerical simulation at Re_\tau = 1500. We show that the largest scales of motion gain their energy in the logarithmic layer through the production term of the low-pass filtered budget equation. In contrast to the small-scale energy transfer near the wall, no mean backscattering of energy is observed towards VLSM. Instantaneous flow field realizations as well as conditional averages, on the contrary, show backscattering into negative ejecting VLSM up to y+ = 200, which is overcompensated by even stronger forward scattering from positive sweeping VLSM. This behaviour opposes the small-scale energy transfer near the wall, where backscattering is associated with high-speed sweeping motions.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/127563/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:ISSN: 2469-990X
Titel:Kinetic Energy Budget of the Largest Scales in Turbulent Pipe Flow
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Bauer, ChristianChristian.Bauer (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1838-6194NICHT SPEZIFIZIERT
von Kameke, AlexandraTU HamburgNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, ClausClaus.Wagner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2273-0568NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:10 Juni 2019
Erschienen in:Physical Review Fluids
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:4
DOI:10.1103/PhysRevFluids.4.064607
Seitenbereich:Seiten 1-22
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
NICHT SPEZIFIZIERTAmerican Physical SocietyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:American Physical Society
ISSN:2469-990X
Status:veröffentlicht
Stichwörter:turbulent pipe flow, DNS, VLSM, energy flux
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Verkehr
HGF - Programmthema:Schienenverkehr
DLR - Schwerpunkt:Verkehr
DLR - Forschungsgebiet:V SC Schienenverkehr
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):V - NGT BIT (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Bodengebundene Fahrzeuge
Hinterlegt von: Bauer, Christian
Hinterlegt am:21 Jun 2019 16:14
Letzte Änderung:22 Nov 2023 06:28

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.