Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Swirl flow stability: thermodynamic analysis and experiments

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F61388998%3A_____%2F24%3A00587629" target="_blank" >RIV/61388998:_____/24:00587629 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://link.springer.com/article/10.1007/s00161-024-01303-6" target="_blank" >https://link.springer.com/article/10.1007/s00161-024-01303-6</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1007/s00161-024-01303-6" target="_blank" >10.1007/s00161-024-01303-6</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Swirl flow stability: thermodynamic analysis and experiments

  • Popis výsledku v původním jazyce

    The current paper presents a theoretical analysis of swirl flow stability, both inside a tube (vortex tube) and in a free annular swirl flow. The starting concept is the study of the evolution of velocity and temperature fluctuations. Methods of non-equilibrium thermodynamics are used to describe the magnitude of fluctuations and their properties. The important role of the total enthalpy follows from a variational analysis. Moreover, the thermodynamic criterion of the stability is formulated using the total enthalpy, and compared with experiments, numerical results and classical Rayleigh theory support its applicability. It was shown that the solid body vortex is at the margin of stability, which is experimentally observed. Analogously, the potential vortex is by the thermodynamic criterion stable, however, by the Rayleigh criteria it is on the onset of stability. The classical Taylor experiment of flowbetween two rotating cylinders is analysed from the point of viewof this criterion. These results are underlined by swirl tube experiments at the Institute of Aerospace Thermodynamics at Stuttgart University and the annular nozzle experiments performed in the Institute of Thermomechanics CAS in Prague. Both independent experiments confirm the transformation of the initial annular vortex into a stable potential-type vortex. The results of this theory can also be used to explain the exceptional stability of tropical cyclones.

  • Název v anglickém jazyce

    Swirl flow stability: thermodynamic analysis and experiments

  • Popis výsledku anglicky

    The current paper presents a theoretical analysis of swirl flow stability, both inside a tube (vortex tube) and in a free annular swirl flow. The starting concept is the study of the evolution of velocity and temperature fluctuations. Methods of non-equilibrium thermodynamics are used to describe the magnitude of fluctuations and their properties. The important role of the total enthalpy follows from a variational analysis. Moreover, the thermodynamic criterion of the stability is formulated using the total enthalpy, and compared with experiments, numerical results and classical Rayleigh theory support its applicability. It was shown that the solid body vortex is at the margin of stability, which is experimentally observed. Analogously, the potential vortex is by the thermodynamic criterion stable, however, by the Rayleigh criteria it is on the onset of stability. The classical Taylor experiment of flowbetween two rotating cylinders is analysed from the point of viewof this criterion. These results are underlined by swirl tube experiments at the Institute of Aerospace Thermodynamics at Stuttgart University and the annular nozzle experiments performed in the Institute of Thermomechanics CAS in Prague. Both independent experiments confirm the transformation of the initial annular vortex into a stable potential-type vortex. The results of this theory can also be used to explain the exceptional stability of tropical cyclones.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    20303 - Thermodynamics

Návaznosti výsledku

  • Projekt

    <a href="/cs/project/GC21-26232J" target="_blank" >GC21-26232J: Zvyšování přestupu tepla a hmoty v nestacionárních tekutinových proudech – využití vlivu hystereze, bistability a intermitence</a><br>

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Continuum Mechanics and Thermodynamics

  • ISSN

    0935-1175

  • e-ISSN

    1432-0959

  • Svazek periodika

    36

  • Číslo periodika v rámci svazku

    4

  • Stát vydavatele periodika

    DE - Spolková republika Německo

  • Počet stran výsledku

    20

  • Strana od-do

    891-910

  • Kód UT WoS článku

    001220307000001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85192708228