Vortex dynamics in low- and high-extent polymer drag reduction regimes revealed by vortex tracking and conformation analysis
Notice bibliographique
Résumé
Turbulent flow profiles are known to change between low- (LDR) and high-extent drag reduction (HDR) regimes. It is however not until recently that the LDR-HDR transition is recognized as a fundamental change between two DR mechanisms. Although the onset of DR, which initiates the LDR stage, is explainable by a general argument of polymers suppressing vortices, the occurrence of HDR where flow statistics are qualitatively different and DR effects are observed across a much broader range of wall regions remains unexplained. Recent development of the vortex axis tracking by iterative propagation algorithm allows the detection and extraction of vortex axis-lines with various orientations and curvatures. This new tool is used in this study to analyze the vortex conformation and dynamics across the LDR-HDR transition. Polymer effects are shown to concentrate on vortices that are partially or completely attached to the wall. At LDR, this effect is an across-the-board weakening of vortices which lowers their intensity without shifting their distribution patterns. At HDR, polymers start to suppress the lift-up of streamwise vortices in the buffer layer and prevent their downstream heads from rising into the log-law layer and forming hairpins and other curved vortices. This interrupts the turbulent momentum transfer between the buffer and log-law layers, which offers a clear pathway for explaining the distinct mean flow profiles at HDR. The study depicts the first clear physical picture regarding the changing vortex dynamics between LDR and HDR, which is based on direct evidence from objective statistical analysis of vortex conformation and distribution.
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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 ».