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Measuring the Full Velocity Gradient and Dissipation Rate Tensor in Homogeneous Turbulence using Shake-The-Box and FlowFit

Schröder, Andreas und Schanz, Daniel und Gesemann, Sebastian und Huhn, Florian und Paz, Daniel Garaboa und Perez-Munuzuri, Vicente und Bodenschatz, Eberhard (2019) Measuring the Full Velocity Gradient and Dissipation Rate Tensor in Homogeneous Turbulence using Shake-The-Box and FlowFit. In: 17th European Turbulence Conference 2019 (418), Seite 1. 17th European Turbulence Conference, 03.-06.09.2019, Turin, Italy.

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3MB

Offizielle URL: http://www.symposium.it/en/events/2019/etc-2019

Kurzfassung

We present measurements of the full velocity gradient and dissipation rate tensor based on dense fields of fluid particle trajectories in homogeneous turbulence at Rel~270 and ~350 in a von Kármán flow between two counter-rotating propellers. Applying the Shake-The-Box (STB) particle tracking algorithm, we are able to instantaneously track up to ~100.000 particles in a measurement volume of 50 x 50 x 15 mm³. The mean inter-particle distance is lower than 7 Kolmogorov lengths. The data assimilation scheme FlowFit with continuity and Navier-Stokes- constraints is used to interpolate the scattered velocity and acceleration data by continuous 3D B-Splines in a cubic grid, enabling to recover (locally) the smallest flow scales. In the presentation, we show Lagrangian velocity, acceleration and jolt statistics, as well as the Eulerian counterparts on velocity and pressure gradients with respective Q-R-diagrams, compute the energy dissipation rate directly by using local velocity gradient information gained by FlowFit at midpoints of particle tetrahedra in close proximity of a few Kolmogorov lengths and compare it to known indirect approaches.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/129728/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Zusätzliche Informationen:INTERMITTENCY AND SCALING • Session 3
Titel:Measuring the Full Velocity Gradient and Dissipation Rate Tensor in Homogeneous Turbulence using Shake-The-Box and FlowFit
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Schröder, Andreasandreas.schroeder (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6971-9262NICHT SPEZIFIZIERT
Schanz, Danieldaniel.schanz (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Gesemann, Sebastiansebastian.gesemann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Huhn, Florianflorian.huhn (at) gmx.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Paz, Daniel Garaboaangeldaniel.garaboa (at) usc.esNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Perez-Munuzuri, Vicentevicente.perez.munuzuri (at) usc.esNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bodenschatz, Eberhardeberhard.bodenschatz (at) ds.mpg.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:September 2019
Erschienen in:17th European Turbulence Conference 2019
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Seitenbereich:Seite 1
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
Bofetta, GuidoUniverstà di TorinoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tordella, DanielaPolitecnico di TorinoNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Name der Reihe:Conference Proceedings online
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Three-dimensional Lagrangian Particle Tracking (LPT), Shake-The-Box (STB), Turbulence
Veranstaltungstitel:17th European Turbulence Conference
Veranstaltungsort:Turin, Italy
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:03.-06.09.2019
Institution:Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
Abteilung:AS-EXV
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Flugzeuge
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L AR - Aircraft Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Simulation und Validierung (alt)
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Experimentelle Verfahren, GO
Hinterlegt von: Micknaus, Ilka
Hinterlegt am:23 Okt 2019 15:55
Letzte Änderung:23 Okt 2019 15:55

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