CAREER: Interaction of Turbulence with Flexible Surfaces: Coherent Structures and Near-Wall Dynamics
职业:湍流与柔性表面的相互作用:相干结构和近壁动力学
基本信息
- 批准号:1944568
- 负责人:
- 金额:$ 50万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Continuing Grant
- 财政年份:2020
- 资助国家:美国
- 起止时间:2020-01-01 至 2024-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The project will investigate the interactions between the flexible surfaces and turbulent flows. The analysis will be based on the combination of computational fluid dynamics simulations and theory. Surfaces that deform under the influence of fluid forces occur in many practical situations, such as vibrations of aircraft wings, human blood vessels, and compliant coatings. The goal of this project is to develop new theories that help explain how these interactions will change the structure of the flow. Simple demonstrations of the fluid-structure interactions in an everyday life will be designed for the outreach activities targeted to females and minorities conducted in collaboration with the university office of education. The focus of the current project is on investigation of the mechanisms involved with the interaction between the flexible surfaces and the near-wall turbulence. Particular emphasis is on understanding of 1) how passive and active wall motions alter the near-wall turbulence cycle, 2) whether and why these alterations lead to a turbulence reduction, and 3) what factors are responsible for changing the mode of interaction. A comparison between the isotropic and anisotropic wall motions will be made to investigate the potential differences of the influence of these motions on the near-wall turbulence cycle. The above goals will be accomplished via a combination of high-fidelity Direct Numerical Simulations (DNS) of a coupled fluid-structure interaction problem, and a suite of analysis tools, including a resolvent analysis, and a linear stochastic estimation approach. Resolvent analysis will provide a-priori and a-posteriori estimates of the effect of certain flow and material parameters on a likelihood of achieving a desired mode of interaction. The educational objectives of the current project are devoted to attraction and retention of female researchers to the field of engineering, accomplished via local outreach activities, as well as a development of interactive fluid flow visualizations for the Internet and iPhone applications, targeted to elementary and middle school children.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该项目将研究柔性表面和湍流之间的相互作用。该分析将基于计算流体动力学模拟和理论的结合。在流体力影响下变形的表面在许多实际情况中都会发生,例如飞机机翼、人体血管和顺应性涂层的振动。该项目的目标是开发新的理论,帮助解释这些相互作用将如何改变流程的结构。日常生活中流体-结构相互作用的简单演示将被设计用于与大学教育办公室合作开展的针对女性和少数族裔的外展活动。当前项目的重点是研究柔性表面与近壁湍流之间相互作用的机制。特别强调理解 1) 被动和主动壁运动如何改变近壁湍流循环,2) 这些改变是否以及为何导致湍流减少,以及 3) 哪些因素导致相互作用模式的改变。将比较各向同性和各向异性壁运动,以研究这些运动对近壁湍流循环影响的潜在差异。 上述目标将通过耦合流固耦合问题的高保真直接数值模拟 (DNS) 和一套分析工具(包括解析分析和线性随机估计方法)的组合来实现。解析分析将提供某些流动和材料参数对实现所需相互作用模式的可能性的影响的先验和后验估计。当前项目的教育目标致力于吸引和留住女性研究人员进入工程领域,通过当地的外展活动以及开发针对中小学的互联网和 iPhone 应用程序的交互式流体流动可视化来实现该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估,被认为值得支持。
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Optimized hydrodynamic interactions in phalanx school arrays of accelerated thunniform swimmers
加速鲔形游泳者方阵阵列中优化的水动力相互作用
- DOI:10.1088/1402-4896/acb859
- 发表时间:2023-02
- 期刊:
- 影响因子:2.9
- 作者:Abouhussein, Ahmed;Peet, Yulia T
- 通讯作者:Peet, Yulia T
Sensitivity Analysis of Direct Numerical Simulation of a Spatially Developing Turbulent Mixing Layer to the Domain Dimensions
空间发展的湍流混合层直接数值模拟对域尺寸的敏感性分析
- DOI:10.1115/1.4062770
- 发表时间:2023-09
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Colmenares F, Juan D.;Abuhegazy, Mohamed;Peet, Yulia T.;Murman, Scott M.;Poroseva, Svetlana V.
- 通讯作者:Poroseva, Svetlana V.
A new treatment of boundary conditions in PDE solution with Galerkin methods via Partial Integral Equation framework
通过偏积分方程框架用伽辽金方法处理 PDE 解中边界条件的新方法
- DOI:10.1016/j.cam.2023.115673
- 发表时间:2024-05
- 期刊:
- 影响因子:2.4
- 作者:Peet, Yulia T.;Peet, Matthew M.
- 通讯作者:Peet, Matthew M.
Convection velocity in drag-reduced oscillating pipe flow
减阻振荡管流中的对流速度
- DOI:
- 发表时间:2022-07
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Coxe, Daniel;Peet, Yulia;Adrian, Ronald
- 通讯作者:Adrian, Ronald
Linear Stability of Plane Poiseuille Flow in the Sense of Lyapunov
李雅普诺夫意义上的平面泊肃叶流的线性稳定性
- DOI:
- 发表时间:2023-12
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Edwards, C;Peet, Y.
- 通讯作者:Peet, Y.
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1055960 - 财政年份:2011
- 资助金额:
$ 50万 - 项目类别:
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- 批准号:
0844939 - 财政年份:2009
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$ 50万 - 项目类别:
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0352079 - 财政年份:2003
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0134924 - 财政年份:2002
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$ 50万 - 项目类别:
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