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

Reversals of coherent structures in turbulent mixed convection

Mommert, Michael und Schiepel, Daniel und Schmeling, Daniel und Wagner, Claus (2020) Reversals of coherent structures in turbulent mixed convection. Journal of Fluid Mechanics, 904, A33-1-A33-33. Cambridge University Press. doi: 10.1017/jfm.2020.705. ISSN 0022-1120.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
8MB

Offizielle URL: https://doi.org/10.1017/jfm.2020.705

Kurzfassung

Reconfiguration events in turbulent mixed convection, i.e. the superposition of thermal and forced flow contributions, at the two different Richardson numbers Ri=1.5 and Ri=3.7 and similar Rayleigh numbers of Ra≈10^8 are investigated with tomographic particle image velocimetry in combination with local temperature measurements. For both cases, the three-dimensional velocity fields reflect diagonally aligned large-scale circulations (LSC) switching their alignment by rotating their axes around a pivot located at the centre of the LSC, while the temperatures perform a translation movement of the structures in agreement with earlier temperature-based investigations. For the high Ri case, the switching process of the observed spontaneous reconfigurations is induced by a reversing thermal flow contribution while the forced flow contribution is constant. Furthermore, it is shown that a secondary roll structure, which drives the reconfiguration process in Rayleigh–Bénard convection, also exists in mixed convection. However, in the latter, the flow reversals are triggered by different structures which accumulate and release their kinetic energy according to a proper orthogonal decomposition analysis. In contrast, for the low Ri case, the structure formation during continuous reconfigurations is governed by a Taylor- or Görtler-type instability. This means that the forced convection substantially affects the reconfiguration mechanism of these structures. Therefore, the reconfigurations cannot be described by a simple superposition of structures associated with the two flow contributions as for the high Ri.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/134154/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Reversals of coherent structures in turbulent mixed convection
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Mommert, MichaelMichael.Mommert (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-7817-3388142754183
Schiepel, Danieldaniel.schiepel (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3703-3514NICHT SPEZIFIZIERT
Schmeling, DanielDaniel.Schmeling (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2712-9974NICHT SPEZIFIZIERT
Wagner, ClausClaus.Wagner (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-2273-0568NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:13 Oktober 2020
Erschienen in:Journal of Fluid Mechanics
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:904
DOI:10.1017/jfm.2020.705
Seitenbereich:A33-1-A33-33
Herausgeber:
HerausgeberInstitution und/oder E-Mail-Adresse der HerausgeberHerausgeber-ORCID-iDORCID Put Code
NICHT SPEZIFIZIERTCambridge University PressNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Verlag:Cambridge University Press
ISSN:0022-1120
Status:veröffentlicht
Stichwörter:buoyancy-driven instability, convection in cavities, turbulent convection
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: Mommert, Michael
Hinterlegt am:19 Okt 2020 12:02
Letzte Änderung:24 Okt 2023 10:50

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.