Investigation of unsteady vorticity layer eruption induced by vortex patch using vortex particles method

• Autorzy: Kudela H. , Malecha Z. M.

Warianty tytułu

PL

Badanie zjawiska niestacjonarnej erupcji warstwy wirowej wywołanej łatą wirową metodą cząstek wirowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study of eruption of the vortex boundary layer phenomenon due to motion of the patch of vorticity above the wall is presented here. The vortex particle method is chosen to investigate the phenomenon. It shows the eruptive character of the vortex induced boundary layer. Such visualization is possible through the use of the vortex particle method. Description of the numerical method is given. The obtained numerical results are confronted with the numerical and analytical data of other researchers, conforming to a great extent wit h the conclusions.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań numerycznych zjawiska erupcji warstwy wirowej wywołanej przejściem skoncentrowanej struktury wirowej w pobliżu ściany. Do badań wybrano metodę cząstek wirowych. Pokazano erupcyjny charakter warstwy przyściennej indukowanej przez łatę wirową. Przedstawiono dokładny opis prezentowanej metody numerycznej. Omówiono mechanizm formowania się osobliwości w warstwie przyściennej. Wyniki numeryczne skonfrontowano z wynikami badań analityczno-numerycznymi innych badaczy. Przedstawione wyniki numeryczne dobrze potwierdziły hipotezy dotyczące natury erupcji warstwy. Zweryfikowały tym samym niezwykłą przydatność do badania tego typu zjawisk metody cząstek wirowych.

Słowa kluczowe

EN

vortex method; eruption

PL

metoda wirowa; erupcja

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 45 nr 4
• Strony: 785--800
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kudela H.

autor

Malecha Z. M.

• Politechnika Wrocławska, Instytut Techniki Cieplnej i Mechaniki Płynów, Wrocław, Poland,

Bibliografia

• 1. Cottet G.-H., Koumoutrakos P.D., 2000, Vortex Methods: Theory and Practice, Cambridge Univ. Press
• 2. Doligalski T.L., 1994, Vortex interactions with walls, Ann. Rev. Fluid Mech., 26, 573-616
• 3. Ekaterinaris J., Platzer M., 1997, Computational prediction of airfoil dynamic stall, Porg. Aerpspace Sci., 33, 759-846
• 4. Hald O.H., 1991, Convergnce of vortex methods, In: Vortex Methods and Vortex Motion, K.E. Gustawson, J.A. Sethian (Edit.), SIAM
• 5. Kloeden P.E., Platen E., 1995, Numerical Solution of Stochastic Differential Equations, Springer
• 6. Koumoutsakos P., Leonard A., Pepin F., 1994, Boundary condition for viscous vortex methods, J. of Computational Physics, 113, 52-61
• 7. Kudela H., 1995, Modelowanie zjawisk hydrodynamicznych metodami dyskretnych wirów, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław
• 8. Kudela H., 1999, Application of the vortex-in-cell method for the simulation of the two-dimensional viscous flow, Task Quarterly, 3, 3, 343-360
• 9. Long D.-G., 1988, Convergence of the random vortex method in two dimensions, J. Amer. Mathem. Society, 1, 4, 779-804
• 10. Peridier V.J., Smith F.T., Walker J.D.A., 1991a, Vortex-induced boundary-layer separation. Part 1. The unsteady limit problem Re → ∞, J. Fluid Mech., 232, 99-131
• 11. Peridier V.J., Smith F.T., Walker J.D.A., 1991b, Vortex-induced boundary-layer separation. Part 2. Unsteady interacting boundary-layer theory, J. Fluid Mech., 232, 133-165
• 12. Sengupta T.K., Sarkar S., De S., 2003, Vortex-induced instability of incompressible wall-bounded shear layer, J. Fluid Mech., 493, 277-286
• 13. Sengupta T.K., Chattopadhyay M., Wang Z.Y., Yeo K.S., 2002, Bypass mechanism of transition to turbulence, J. of Fluids and Structures, 16, 1, 15-29
• 14. Smith C.R, Walker D.A., 1996, Turbulent wall-layer vorticies, In: Fluid Vorices, S.I. Green (Edit.), Kluwer, 235-290
• 15. Sobczyk K., 1996, Stochastyczne równania różniczkowe, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa
• 16. Van Dommelen L.L., Cowley J.J., 1990, On the Lagrangian description of unsteady boundary layer separation, J. Fluid Mech., 210, 593-626
• 17. Wu J.-Z., Ma H.-Y., Zhou M.-D., 2006, Vorticity and Vortex Dynamics, Springer