Computational study of the wake control problem

• Autorzy: Protas B.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the paper we are concerned with the problem of flow control. We consider two-dimentional (2D) turbulent wake flows past rotating obstacles where the control objective is to minimize the drag force. Results of numerical simulations are presented which indicate that substantial drag reduction can be obtained using an open-loop algorithm. This finding is compared with available experimental data. In the second part of the paper we derive a rigorous feedback method for optimal flow control.

PL

W pracy badany jest problem sterowania przepływem. Rozważanyjest dwuwymiarowy turbulentny opływ obracającej się przeszkody. Celem sterowania jest minimalizacja siły oporu. Przedstawione wyniki stymulacji numerycznych dowodzą, że istotne efekty można uzyskać przy pomocy algorytmów "otwartych". Fakt ten potwierdzają również dostępne dane eksperymentalne. W drugiej części pracy sformułowany jest algorytm sprzężenia zwrotnego oparty o teorię sterowania optymalnego.

Słowa kluczowe

EN

flow control; drag reduction; vortex method

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 1999
• Tom: nr 1
• Strony: 13--27
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys.

Twórcy

autor

Protas B.

• Institute of Aeronautics and Applied Mechanics, Warsaw University of Technology

Bibliografia

• 1. ABERCEL F., TEMAM R., 1990, On Some Control Problems in Fluid Mechanics, Theoret. Comput. Fluid Dyn., 1, 303-325.
• 2. BATCHELOR G.K., 1970, An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge University Press, Cambridge, Great Britain.
• 3. BEWLEY T., MOIN P., TEMAM R., 1997, Optimal and Robust Approaches for Linear and Nonlinear Regulations Problems in Fluid Mechanics, AIAA 97-1872.
• 4. BUSHNELL D., MCGlNLEY C, 1989, Turbulence Control in Wall Flows, Ann. Rev. Fluid Mech., 21, 1-20.
• 5. DOERING CH.R., GIBBON J.D., 1995, Applied Analysis of the Navier-Stokes Equations, Cambridge University Press, CambridgeG. GAD-EL-HAK M.. BUSHNELL D., 1991, Separation Control: Review, / Fluids Eng., 113, 5-30.
• 7. GRESHO P.M., 1991, Incompressible Fluid Dynamics: Some Fundamental Formulation Issues, Annu. Rev. Fluid Mech., 23, 413-453.
• 8. LIONS J.L., 1969, Contrôle Optimal des Systèmes Gouvernés par des Equations aux Dérivées Partialles, Dunod, Paris (1969), English translation, Springer-Verlag, New-York.
• 9. PROTAS B., STYCZEK A., NOWAKOWSKI A., An Effective Approach to Computation of Forces in Viscous Incompressible Flows, submitted to Journal of Computational Physics.
• 10. SAFFMAN P.E., 1993, Vortex Dynamics, Cambridge University Press, Cambridge, Great Britain.
• 11. STYCZEK A., WALD P., 1995, Arch. Mech. Eng., XLII, 281
• 12. TOKUMARU P., DIMOTAKIS P., 1991, Rotary Oscillation Control of a Cylinder Wake, ./. Fluid Mech., 224, 77.