Study of transition to turbulence in a plane wake using a towing tunnel
| Autor: | Maekawa, Hiroshi, Nishimura, Hideki |
|---|---|
| Jazyk: | japonština |
| Rok vydání: | 1999 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | 航空宇宙技術研究所特別資料 = Special Publicationa of National Aerospace Laboratory. 43:83-86 |
| ISSN: | 0289-260X |
| Popis: | 航空宇宙技術研究所 7-9 Oct. 1998 (23th). 24-26 Mar. 1999 (24th) 東京 日本 National Aerospace Laboratory 7-9 Oct. 1998 (23th). 24-26 Mar. 1999 (24th) Tokyo Japan 曳航風洞を用いた新しい実験方法により、平板後流での遷移機構を調べる実験研究を行った。平均速度分布の半値半幅に基づき、Re=300の後流を熱線プローブと線形安定性理論を用いて調べた。過渡的な後流における不安定モードが初期渦列を形成するが、Re=300の後流の大域的安定性から平板のすぐ下流では持続しないことが実験結果で明らかになった。定常な後流における不安定モードが初期渦列流の後に成長し、局所的な絶対不安定モードが後流の近くに現れる。絶対不安定モードと基本波モードの僅かな周波数の相違が周波数の低い擾乱の生成に作用する。それらは一般に自然遷移の後流のなかで見られる現象である。線形安定性理論の解析によって、Re=300での後流の中に存在する絶対的不安定領域の大きさは、臨界長(半値半幅の3倍)より小さいことが示された。この観察は、空間的に成長する後流について、絶対的に不安定な領域の大きさが後流の半値半幅の3倍より小さいときには、大きな欠損後流は大域的に安定であるというDNS(直接数値シミュレーション)の結果と良く一致することが示された。 An experimental study was conducted to investigate the transition mechanism in a plane wake using a novel experimental technique in a towing tunnel. The wake at Re = 300 based on the half-width of mean velocity profile was studied by means of moving hot-wire techniques and linear stability theory. The experimental results show that the instability mode in the tentative wake generates a starting vortex street but does not sustain itself behind flat plates because of a globally stable nature of the Re = 300 wake. The unstable mode in the steady wake grows after convection of the starting vortex street and the local absolutely instability mode appears in the near wake. The slight frequency difference between these modes affects the generation of low-frequency fluctuations, which are commonly observed in natural transition wakes. Linear stability analyses indicate that the size of absolutely instability region in the wake at Re = 300 is less than the critical length (three times the half-width). This observation shows a good agreement with the DNS (Direct Numerical Simulation) results of a spatially developing wake that large-deficit wakes are globally stable when the size of the absolutely unstable region is smaller than about three times the half-width of the wake. 資料番号: AA0001960025 レポート番号: NAL SP-43 |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|