Towards drag reduction strategies for high Reynolds number wall-turbulence
针对高雷诺数壁湍流的减阻策略
基本信息
- 批准号:EP/L006383/1
- 负责人:
- 金额:$ 65.37万
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Research Grant
- 财政年份:2014
- 资助国家:英国
- 起止时间:2014 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Reduction of skin-friction drag in various applications in the transportation and energy generation sectors would translate directly to reductions in fuel consumption and emissions. Consequently, there is flurry of activity around the world aimed at developing control strategies to reduce skin-friction drag. Almost all of these strategies focus on controlling the near-wall ``streaks" by using a range of exciting control methodologies. However, all these techniques are developed in low Reynolds number computations and experiments and their applicability in high Reynolds number flows is an open question. Moreover, recent studies have unravelled new physics at higher Reynolds numbers, i.e. the existence of very large scale motions (VLSM). These VLSMs make a significant contribution to kinetic energy production in high Reynolds number flows and influence the near-wall cycle thereby making a significant contribution to skin-friction drag. Therefore, effective control of VLSMs could directly lead to a decrease in skin-friction drag. In the current project, a novel physics-based control strategy for high Reynolds number wall-turbulence is proposed in which the goal is to control the impact of VLSMs. In the first part of the project, a detailed exploration of the physical mechanism of VLSMs and its relationship to skin-friction drag will be carried out. In the second part, an active control strategy will be developed to manipulate these VLSMs with the ultimate goal of reducing skin-friction drag.
运输和能源发电领域各种应用中表面摩擦阻力的减少将直接转化为燃料消耗和排放的减少。因此,世界各地开展了一系列旨在开发控制策略以减少表面摩擦阻力的活动。几乎所有这些策略都集中在通过使用一系列令人兴奋的控制方法来控制近壁“条纹”。然而,所有这些技术都是在低雷诺数计算和实验中开发的,并且它们在高雷诺数流动中的适用性是开放的此外,最近的研究揭示了更高雷诺数下的新物理学,即超大规模运动(VLSM)的存在,这些超大规模运动对高动能产生做出了重大贡献。雷诺数流动并影响近壁循环,从而对表面摩擦阻力做出重大贡献,因此,VLSM 的有效控制可以直接导致表面摩擦阻力的减少。提出了高雷诺数壁湍流策略,其目标是控制 VLSM 的影响。在该项目的第一部分,将详细探索 VLSM 的物理机制及其与表面摩擦阻力的关系。进行。在第二部分中,将开发主动控制策略来操纵这些 VLSM,最终目标是减少表面摩擦阻力。
项目成果
期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Entrainment effects in periodic forcing of the flow over a backward-facing step
向后台阶上周期性强制流动的夹带效应
- DOI:10.1103/physrevfluids.2.074605
- 发表时间:2017-02-22
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:T. Berk;T. Medjnoun;B. Ganapathisubramani
- 通讯作者:B. Ganapathisubramani
Structure of high and low shear-stress events in a turbulent boundary layer
湍流边界层中高低剪切应力事件的结构
- DOI:10.1103/physrevfluids.3.014609
- 发表时间:2018-01-19
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:G. Gomit;R. Kat;B. Ganapathisubramani
- 通讯作者:B. Ganapathisubramani
Spatial characteristics of a zero-pressure-gradient turbulent boundary layer in the presence of free-stream turbulence
自由流湍流存在下零压力梯度湍流边界层的空间特征
- DOI:http://dx.10.1103/physrevfluids.4.084601
- 发表时间:2019
- 期刊:
- 影响因子:2.7
- 作者:Dogan E
- 通讯作者:Dogan E
Law of the wall for small-scale streamwise turbulence intensity in high-Reynolds-number turbulent boundary layers
高雷诺数湍流边界层小尺度流向湍流强度的壁面定律
- DOI:http://dx.10.1103/physrevfluids.3.104607
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:2.7
- 作者:Ganapathisubramani B
- 通讯作者:Ganapathisubramani B
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- DOI:http://dx.10.1017/jfm.2017.841
- 发表时间:2017
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:Fiscaletti D
- 通讯作者:Fiscaletti D
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