ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ КОГЕРЕНТНЫХ СТРУКТУР В ЗАТОПЛЕННОЙ СТРУЕ ПРИ ПЕРИОДИЧНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ : научное издание

Описание

Перевод названия: EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF COHERENT STRUCTURE DYNAMICS IN A SUBMERGED FORCED JET

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2013

Ключевые слова: Particle image velocimetry, Dynamic Mode Decomposition, Turbulent round jet, Periodic forcing, Coherent structures, dynamics of vortices, турбулентная осесимметричная струя, периодическое воздействие, когерентные структуры, динамика вихрей

Аннотация: Исследуется динамика когерентных структур, а также их размеры и интенсивность, на начальном участке затопленной круглой струи при периодичном возмущении начальной скорости потока с использованием оптического метода Particle Image Velocimetry (PIV) для измерения полей мгновенной скорости и статистического метода Dynamic Mode DecompoПоказать полностьюsition (DMD). PIV измерения проводились с частотой 1,1 кГц. Применение метода DMD к набору измеренных полей скорости позволило определить характерные частоты турбулентных пульсаций, содержащихся в DMD спектре, для различных областей потока и проанализировать масштабы соответствующих этим частотам пространственных когерентных структур, содержащихся в DMD модах. Дополнительные расчеты спектров турбулентных пульсаций показали хорошее совпадение частот главных гармоник с характерными частотами доминирующих DMD мод. Суперпозиция динамических мод DMD разложения позволила приближенно описать процесс нелинейного взаимодействия когерентных структур различного масштаба: формирование вихрей, их квазипериодичное попарное объединение смодуляциейамплитудыобразующихсягармоник. The present work investigates the dynamics of coherent structures, including their scales and intensity, in an initial region of a submerged round forced jet by a Particle Image Velocimetry (PIV) technique for measurements of instantaneous velocity fields and statistical analysis tool Dynamic Mode Decomposition (DMD). The PIV measurements were carried out with 1,1 kHz acquisition rate. Application of DMD to the measured set of the velocity fields provided information about dominant frequencies, contained in DMD spectrum, of velocity fluctuations in different flow regions and about scales of the corresponding spatial coherent structures, contained in DMD modes. Additional calculations of time-spectra from turbulent fluctuations showed good agreement between frequencies of the main harmonics and characteristic frequencies of the dominant dynamic modes. Superposition of relevant DMD modes approximately described nonlinear interaction of coherent structures: vortex formation, their quasi-periodic pairing with modulation amplitude of generated harmonics.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: Физика

Выпуск журнала: Т. 8, 1

Номера страниц: 56-64

ISSN журнала: 18187994

Место издания: Новосибирск

Издатель: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования Новосибирский национальный исследовательский государственный университет

Персоны

  • Абдуракипов Сергей Сергеевич (Новосибирский государственный университет)
  • Дулин Владимир Михайлович (Новосибирский государственный университет)
  • Маркович Дмитрий Маркович (Новосибирский государственный университет)

Вхождение в базы данных