Closed-loop control of wavepackets in a free shear-flow

Autor: Kenzo Sasaki, Gilles Tissot, Damien Biau, Flavio J. Silvestre, Peter Jordan, André V. G. Cavalieri
Přispěvatelé: Instituto Tecnológico de Aeronáutica [São José dos Campos] (ITA), Institut de Recherche Mathématique de Rennes (IRMAR), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Rennes 2 (UR2)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-INSTITUT AGRO Agrocampus Ouest, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Mans (LAUM), Le Mans Université (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Fluid Flow Analysis, Description and Control from Image Sequences (FLUMINANCE), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria), Acoustique, Aérodynamique, Turbulence (2AT ), Département Fluides, Thermique et Combustion (FTC), Institut Pprime (PPRIME), Université de Poitiers-ENSMA-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Poitiers-ENSMA-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pprime (PPRIME), Université de Poitiers-ENSMA-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Poitiers-ENSMA-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Dynamique des Fluides (DynFluid), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - 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Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Université de Rennes 2 (UR2), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Université de Poitiers-ENSMA-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Groningen [Groningen], ENSMA, École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM), Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Arts et Métiers Sciences et Technologies, HESAM Université (HESAM)-HESAM Université (HESAM)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2016
Předmět:
Zdroj: 22nd AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference
22nd AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, 2016, Lyon, France. pp.1-13, ⟨10.2514/6.2016-2758⟩
Scopus-Elsevier
DOI: 10.2514/6.2016-2758⟩
Popis: This study aims at the attenuation of the unsteady fluctuations along a two-dimensional mixing layer which may be considered as a prototypical problem for the evaluation of es- timation and control techniques, and also a canonical problem, when compressibility is considered, for sound radiation by low-Reynolds-number free shear flows. Two strategies are proposed for the estimation of the time evolution of wavepackets based on upstream data of the simulation: a Parabolised-stability-equation (PSE) based transfer function be- tween two positions and an empirical-transfer-function identification technique, which relies on the theoretical background established by the PSE. Both techniques present a similar performance for prediction of the fluctuations between streamwise-separated input and output positions. Furthermore, the identification method is used to determine the response of the flow to a body force actuation which allows for the elaboration of a Feedforward control framework for the fluctuations via a phase-opposition actuation. This strategy, which is evaluated with three different control laws, presents encouraging results both for the linearized system (i.e. described in terms of transfer functions) and for the non-linear, direct numerical simulation of the mixing layer, in which significant delays of vortex pairing are observed. The established framework is thus seen as a promising technique for real-time flow control aiming at the attenuation of wavepackets, and the corresponding reduction of the radiated sound.
Databáze: OpenAIRE
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