Resonator-like behavior of a wall-bounded precessing vortex core in a diffuser with wall asymmetries
Notice bibliographique
Résumé
This paper reports a detailed investigation of the interaction between a wall-bounded precessing vortex core (PVC) occurring in swirling flows after vortex breakdown and a wall asymmetry. Experiments are carried out in an axisymmetric diffuser downstream of an axial swirl generator inducing a swirling flow with a swirl number of S = 1.1. Wall pressure measurements and two-component particle image velocimetry (PIV) are conducted for Reynolds numbers (Re) ranging from 20 000 to 76 000 in the initial axisymmetric configuration and several asymmetric configurations, with an additional cylindrical protrusion placed on the diffuser wall at different streamwise and circumferential positions. It is first confirmed that synchronous pressure fluctuations at the PVC frequency are only produced in asymmetric configurations. Furthermore, the analysis of the pressure data in several asymmetric configurations revealed for the first time a resonator-like behavior of a wall-bounded PVC. While a change of the protrusion circumferential position in a given cross section of the diffuser only affects the phase of the synchronous pressure fluctuations, the amplitude of the latter features successive minima (pressure node) and maxima (pressure anti-node) as the protrusion is moved along the diffuser in the streamwise direction. In addition, as the protrusion is moved closer to a pressure node, the phase of the synchronous pressure fluctuations exhibits a sudden variation of ±π. Similar results are observed for all tested values of Reynolds number, whereas the PVC frequency linearly increases with Re. A reconstruction of the PVC helical structure based on PIV measurements showed that these consecutive pressure nodes are spaced by a distance equal to approximately one third of the PVC helical pitch. Finally, it also revealed that two different states are observed, depending on the position of the protrusion along the diffuser: the synchronous pressure component reaches its maximum value as the PVC center is approaching either its closest or farthest angular position with respect to the protrusion. The transition from one state to another one depends on the streamwise position of the protrusion with respect to the pressure nodes. These unprecedented experimental observations pave the way to novel theoretical developments for a better understanding and modeling of synchronous pressure fluctuations induced by wall-bounded PVC in asymmetric geometries.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».