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Multi-Resolution, Time-Resolved PIV Measurements of a Decelerating Turbulent Boundary Layer near Separation

Willert, Christian und Schanz, Daniel und Novara, Matteo und Geisler, Reinhard und Schroll, Michael und Ribergard, Simon und Schröder, Andreas (2021) Multi-Resolution, Time-Resolved PIV Measurements of a Decelerating Turbulent Boundary Layer near Separation. In: 14th International Symposium on Particle Image Velocimetry - ISPIV 2021. 14th International Symposium on Particle Image Velocimetry – ISPIV 2021, 01. - 05. Aug. 2021, Chicago, USA (Virtual). doi: 10.18409/ispiv.v1i1.77.

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Offizielle URL: https://doi.org/10.18409/ispiv.v1i1.77

Kurzfassung

We report on measurements of the time-evolving velocity profile of a turbulent boundary layer subjected to a strong adverse pressure gradient (APG) at Reynolds numbers up to Re_theta ~55000 with an upstream friction Reynolds number exceeding Re_tau ~10000. Near the point of flow separation high-resolution imaging at high camera frame rates captured the time evolving velocity profile using the so-called "profile-PIV" technique in a nested imaging configuration of two cameras operating at different image magnifications. One camera used an image magnification better than unity to resolve the viscous scales directly at the wall while the remainder of the roughly 200 mm thick boundary layer is simultaneous captured by the second camera. In the APG the variance of the stream-wise velocity exhibits no "inner peak" commonly found in turbulent boundary layers without pressure gradient influence. Spectral analysis further shows that the peak energy within the boundary layer shifts away from the wall toward lower frequencies. The overlap between the simultaneously imaged areas allows to assess and, to first order, correct for the effect of spatial smoothing on statistical quantities, spectra and related quantities. A multi-frame cross-correlation algorithm was used to process the extensive database. In addition, a newly developed 2D-2C "Shake-The-Box" algorithm(STB) provided highly resolved particle tracking data beyond the reach of conventional PIV processing.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/148594/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Multi-Resolution, Time-Resolved PIV Measurements of a Decelerating Turbulent Boundary Layer near Separation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Willert, ChristianChris.Willert (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1668-0181NICHT SPEZIFIZIERT
Schanz, DanielDaniel.Schanz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1400-4224NICHT SPEZIFIZIERT
Novara, Matteomatteo.novara (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8975-0419NICHT SPEZIFIZIERT
Geisler, ReinhardReinhard.Geisler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0006-8838-3713NICHT SPEZIFIZIERT
Schroll, MichaelMichael.Schroll (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0736-546XNICHT SPEZIFIZIERT
Ribergard, SimonTechnical University of Denmark (DTU)NICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schröder, AndreasAndreas.Schroeder (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6971-9262NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:August 2021
Erschienen in:14th International Symposium on Particle Image Velocimetry - ISPIV 2021
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.18409/ispiv.v1i1.77
Status:veröffentlicht
Stichwörter:turbulent boundary layers, PIV, adverse pressure gradient, high-speed PIV, profile-PIV, flow separation
Veranstaltungstitel:14th International Symposium on Particle Image Velocimetry – ISPIV 2021
Veranstaltungsort:Chicago, USA (Virtual)
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:01. - 05. Aug. 2021
Veranstalter :Illinois institute of Technology
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L EV - Effizientes Luftfahrzeug
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Virtuelles Flugzeug und Validierung
Standort: Göttingen , Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Antriebstechnik > Triebwerksmesstechnik
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik > Experimentelle Verfahren, GO
Hinterlegt von: Willert, Dr.phil. Christian
Hinterlegt am:11 Feb 2022 08:40
Letzte Änderung:29 Mär 2023 00:50

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