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Investigation of Vortex-induced Vibrations to compare Reynolds-Average Navier-Stokes and Detached-Eddy Simulations

Streitenberger, Kilian und Nitzsche, Jens (2024) Investigation of Vortex-induced Vibrations to compare Reynolds-Average Navier-Stokes and Detached-Eddy Simulations. International Forum on Aeroelasticity and Structural Dynamics, IFASD 2024, 2024-06-17 - 2024-06-20, Den Haag, Niederlande.

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Kurzfassung

We investigate vortex-induced vibrations (VIV) of a vertically spring-suspended NACA0021 airfoil at very high angles of attack of 60° and 70° at a chord Reynolds number of 2.7 × 10^5 by comparison of two-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) and three-dimensional delayed detached-eddy (DDES) simulations. For the non-moving airfoil, the simulated flow field is already highly unsteady due to pronounced wake vortex shedding with a dominant Strouhal number of Sr = 0.19 and with large qualitative differences in the spectral content of RANS and DDES integral forces. These differences decrease significantly when the airfoil is conducting sine-like motions either by prescribed forcing or via free fluidstructure interaction. No major differences occur between RANS and DDES in the resulting maximum VIV limit-cycle amplitudes under lock-in conditions, while the lock-in frequency range is slightly narrower for DDES. During lock-in a remarkable reduction in the turbulent intensity can be observed in the scale-resolving simulations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/205579/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Investigation of Vortex-induced Vibrations to compare Reynolds-Average Navier-Stokes and Detached-Eddy Simulations
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Streitenberger, Kiliankilian.streitenberger (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0008-8747-7907166926581
Nitzsche, JensJens.Nitzsche (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2742-7368NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:18 Juni 2024
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Vortex-induced Vibrations, Limit-cycle Oscillations, Lock-in, Detached-Eddy Simulation
Veranstaltungstitel:International Forum on Aeroelasticity and Structural Dynamics, IFASD 2024
Veranstaltungsort:Den Haag, Niederlande
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:17 Juni 2024
Veranstaltungsende:20 Juni 2024
HGF - Forschungsbereich:Energie
HGF - Programm:Materialien und Technologien für die Energiewende
HGF - Programmthema:Photovoltaik und Windenergie
DLR - Schwerpunkt:Energie
DLR - Forschungsgebiet:E SW - Solar- und Windenergie
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):E - Windenergie, L - Virtuelles Flugzeug und Validierung
Standort: Göttingen
Institute & Einrichtungen:Institut für Aeroelastik > Lastanalyse und Entwurf
Institut für Aeroelastik > Aeroelastische Simulation
Hinterlegt von: Streitenberger, Kilian
Hinterlegt am:06 Sep 2024 08:37
Letzte Änderung:06 Sep 2024 08:37

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