Experimental study of organized structures in turbulent boundary layer with free-stream turbulence
Project goals
Understanding special features of turbulence in the boundary layer is important for wide range of engineering applications as turbomachinery or aviation aerodynamics. Presence of external turbulence outside the boundary layer may significantly influence the flow dynamics of the boundary layer itself. This turbulent forcing has not been fully investigated yet. The aim of the project is evaluation of the external turbulence forcing on the turbulent boundary layer and finding the suitable statistical description based on the coherent structures detection. Investigation of dynamical phenomena of the coherent structures will help us to estimate energy and momentum exchange between boundary layer and external turbulence. Further, we will be able to suggest robust parameterizations for the turbulent flow. Series of experiments will be performed in the aerodynamic tunnel using Time-Resolved (stereo) Particle Image Velocimetry. Advanced statistical methods will be applied to experimental data in order to reveal information about energetic modes and conditionally defined coherent structures.
Keywords
coherent structuresboundary layerfree-stream turbulenceTR-(stereo) PIV
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 19 (SGA0201500001)
Main participants
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
15-18964S
Alternative language
Project name in Czech
Experimentální výzkum organizovaných struktur v turbulentní mezní vrstvě s vnější turbulencí
Annotation in Czech
Porozumění specifickým zákonitostem turbulence v mezní vrstvě je důležité pro širokou škálu inženýrských aplikací, jako jsou proudové stroje nebo letecká aerodynamika. Přítomnost vnější turbulence nad mezní vrstvou může dynamiku proudění této vrstvy značně ovlivnit. Působení vnější turbulence nebylo dosud uspokojivě prozkoumáno. Cílem projektu je vyhodnotit vliv vnější turbulence na turbulentní mezní vrstvu a nalézt vhodný statistický popis využívající metody detekce koherentních struktur. Prozkoumání dynamiky koherentních struktur nám usnadní odhadnout výměnu energie a toku hybnosti mezi mezní vrstvou a vnější turbulencí. Dále budeme schopni navrhnout robustní parametrizaci turbulentního proudění. V aerodynamickém tunelu bude realizována série experimentů za použití Time-Resolved (stereo) Particle Image Velocimetry. Experimentální výsledky budou analyzovány pokročilými statistickými metodami za účelem získání informace o energetických módech a podmíněně definovaných koherentních strukturách.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project contributed to development of methods for identification of external and internal turbulence, localization of their interfaces and modification of universal function describing mean velocity profile for all categories of rough surface. Objectives of the project were met, results published in prestigious scientific journals. Achieved results can have considerable application potential.
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2015
Realization period - end
Nov 29, 2019
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 17, 2017
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP20-GA0-GA-U/01:1
Data delivery date
Jul 2, 2020
Finance
Total approved costs
3,845 thou. CZK
Public financial support
3,845 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
3 845 CZK thou.
Public support
3 845 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BK - Liquid mechanics
Solution period
01. 01. 2015 - 29. 11. 2019