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Experimentos y modelado de la respuesta de una pared compliant a una capa límite turbulenta con forzado de rugosidad dinámica

Autores: Huynh, David P.; Huang, Yuting; McKeon, Beverley J.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2021

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Acceso abierto

Artículo científico
2021

Experimentos y modelado de la respuesta de una pared compliant a una capa límite turbulenta con forzado de rugosidad dinámica


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Mecánica

Palabras clave

Respuesta
Superficie conforme
Capa límite turbulenta
Rugosidad dinámica
Experimentos
Análisis resolvente

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 1

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Se estudia la respuesta de una superficie compliant en una capa límite turbulenta forzada por una rugosidad dinámica utilizando experimentos y análisis resolvente. Se llevan a cabo experimentos en un túnel de agua a un número de Reynolds de fricción de Re~410, con mediciones de flujo y superficie tomadas con velocimetría de imágenes de partículas 2D (PIV) y correlación de imágenes digitales estéreo (DIC). La rugosidad dinámica de banda estrecha permite el análisis de las respuestas de flujo y superficie coherentes con la frecuencia de forzado, y se extraen y comparan los modos de Fourier correspondientes con los modos resolventes. Los modos resolventes capturan las estructuras de los modos de Fourier experimentales y el resolvente con viscosidad de remolino mejora el ajuste. La comparación de los modos resolventes de pared lisa y compliant predice una característica de pared virtual en la velocidad normal a la pared del caso de pared compliant. La pared virtual se revela en los datos experimentales utilizando un promedio condicional informado por la predicción resolvente. Finalmente, se estudia el cambio en los modos resolventes debido a la influencia de la compliance de la pared modelando la condición de frontera de la pared compliant como un forzado determinista en el marco resolvente de la pared lisa.

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