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

Investigation of coherent structures generated by acoustic tube in turbulent flow separation control

Ma, Xingyu und Geisler, Reinhard und Agocs, Janos und Schröder, Andreas (2015) Investigation of coherent structures generated by acoustic tube in turbulent flow separation control. Experiments in Fluids, 56:46 (2), Seiten 1-13. Springer Nature. doi: 10.1007/s00348-015-1914-x. ISSN 0723-4864.

Dieses Archiv kann nicht den Volltext zur Verfügung stellen.

Offizielle URL: http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00348-015-1914-x#

Kurzfassung

An acoustic tube was designed and implemented in turbulent backward-facing step (BFS) flow at a Reynolds number of Reh = 2.0×104 with respect to the step height. As an active flow control device the acoustic tube generated periodic actuations at a frequency of fa = 100 Hz which was close to the frequency of the most naturally amplied disturbance of the respective turbulent shear layer. Therefore the acoustic tube educed series of coherent structures in the turbulent shear layer. High resolution 2D-2C- particle image velocimetry (PIV) was used to measure these vortical structures and the reattachment area downstream of the BFS. The flow control result shows that the acoustic tube can suppress recirculation regions behind the step and reduce the reattachment length by 43.0%. Phase-averaged flow fields present eduction of the coherent structures in the linear stage of the turbulent shear layer instabilities and the development of the nonlinear stage further downstream. Entrainments of the coherent structures result in higher Reynolds shear stress and more turbulent kinetic energy and therefore convey kinetic energy from mean flow to random fluctuations. The coherent structures are extracted by Proper Orthogonal Decomposition (POD) and represented by two pairs of modes as 'PODi+i•PODj', of which the coherence are analyzed by corresponding coefficients. Both first and second harmonic series of vortices are reconstructed as travelling waves in the turbulent shear layer, with the fundamental frequency fa and the overtone frequency 2•fa respectively.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/90936/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Zusätzliche Informationen:Online ISSN: 1432-1114; Published online:15. Feb. 2015, Exp. Fluids (2015) 56:46
Titel:Investigation of coherent structures generated by acoustic tube in turbulent flow separation control
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Ma, XingyuXingyu.Ma (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Geisler, Reinhardreinhard.geisler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0006-8838-3713NICHT SPEZIFIZIERT
Agocs, Janosjanos.agocs (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Schröder, Andreasandreas.schroeder (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6971-9262134929420
Datum:2015
Erschienen in:Experiments in Fluids
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:56:46
DOI:10.1007/s00348-015-1914-x
Seitenbereich:Seiten 1-13
Verlag:Springer Nature
ISSN:0723-4864
Status:veröffentlicht
Stichwörter:coherent structure, active flow control, backward-facing step, proper orthogonal decomposition
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
Hinterlegt von: Micknaus, Ilka
Hinterlegt am:18 Feb 2015 14:51
Letzte Änderung:06 Nov 2023 09:45

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.