Experimental investigation of coherent structures of a three-dimensional separated turbulent boundary layer
Notice bibliographique
Résumé
Coherent structures of a three-dimensional (3D) separation due to an adverse pressure gradient are investigated experimentally. The flow set-up consists of a flat plate to develop a turbulent boundary layer upstream of an asymmetric two-dimensional diffuser with one diverging surface. The diffuser surface has an initial mild curvature followed by a flat section where flow separation occurs. The top and the two sidewalls of the diffuser are not equipped with any flow control mechanism to form a 3D separation. Planar particle image velocimetry (PIV) using four side-by-side cameras is applied to characterize the flow with high spatial resolution over a large streamwise-wall-normal field of view (FOV). Tomographic PIV (tomo-PIV) is also applied for volumetric measurement in a domain flush with the flat surface of the diffuser. The mean flow obtained from averaging instantaneous velocity fields of this intermittent unsteady flow appears as a vortex with an elliptical cross-section. The major axis of the ellipse is tilted with respect to the streamwise direction. As a result, the average velocity in the mid-span of the diffuser has an upstream forward flow and a downstream backward flow, separated by a point of zero wall shear stress. Sweep motions mainly carry out transport of turbulent kinetic energy upstream of this point, while ejections dominate at the downstream region. In the instantaneous flow fields, forward and backward flows have equivalent strength, and the separation front is extended in the spanwise direction. The conditional average of the separation instants forms a saddle-point structure with streamlines converging in the spanwise direction. Proper orthogonal decomposition (POD) of the tomo-PIV data demonstrates that about 42 % of the turbulent kinetic energy is present in the first pair of modes, with a strong spanwise component. The spatial modes of POD also show focus, node and saddle-point structures. The average of the coefficients of the dominant POD modes during the separation events is used to develop a reduced-order model (ROM). Based on the ROM, the instantaneous 3D separation over the diffuser is a saddle-point structure interacting with focus-type structures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».