Three-dimensional Instability in the Wake of a Pitching Foil
Three-dimensional Instability in the Wake of a Pitching Foil
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投球箔后的三维不稳定性
DOI：
10.1016/j.proeng.2015.11.227
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Shao, Xueming
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Deng, Jian;Sun, Liping;Shao, Xueming
在本文中，我们研究了推进尾流的三维转变，该尾流是由模仿鱼尾鳍的俯仰箔产生的。我们注意到鱼鳍的长宽比通常非常短，这里我们假设一个无限的跨度，旨在揭示基本的物理机制。对于基础流，当我们增加俯仰幅度并固定俯仰频率时，识别出三个连续的尾流结构。它们分别是贝纳德-冯·卡门 (BvK) 涡街、反向 BvK 涡街和偏转尾流。通过 Floquet 分析，我们在波长 λz= 0.21 处观察到不稳定模式，而另一种模式在波长 λz= 1.05 处也变得至关重要。然而，我们指出，长波长模式无法物理观察到，因为它的增长率总是小于短波长模式。长波长模式类似于固定钝体拖曳尾流中所谓的模式 A。而短波长模式则在基流的每个第二周期重复扰动场。
In this paper, we investigate the three-dimensional transition of a propulsive wake, which is generated by a pitching foil, mimicking the caudal fin of a fish. We note that a fish fin is usually of very short aspect ratio, here we assume an infinite span, aiming to reveal the fundamental physical mechanisms. For the base flow, three sequential wake structures are identified as we increase the pitching amplitude, while fixing the pitching frequency. They are Bénard-von Kármán (BvK) vortex street, reverse BvK vortex street and deflected wake, respectively. Through Floquet analysis, we observe an unstable mode at the wavelength λz= 0.21, while another mode also becomes critical with a longer wavelength at λz= 1.05. However, we point out that the long wavelength mode can not be observed physically, because its growth rate is always less than the short wavelength mode. The long wavelength mode resembles that of the so-called mode A in the drag wake of a fixed bluff body. While the short wavelength mode repeats the perturbation field every second cycle of the base flow.
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DOI：
10.1103/physreve.77.016308
发表时间：
2007-02
期刊：
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics
影响因子：
--
作者：
R. Godoy-Diana;J. Aider;J. Wesfreid
通讯作者：
R. Godoy-Diana;J. Aider;J. Wesfreid
影响因子：
2.5
作者：
M. Koochesfahani
通讯作者：
M. Koochesfahani
DOI：
--
发表时间：
2002-05
期刊：
The Journal of experimental biology
影响因子：
--
作者：
R. Ramamurti;W. Sandberg
通讯作者：
R. Ramamurti;W. Sandberg
影响因子：
4.6
作者：
J. Robichaux;S. Balachandar;S. Vanka
通讯作者：
J. Robichaux;S. Balachandar;S. Vanka
DOI：
10.1016/j.expthermflusci.2008.05.003
发表时间：
2008-09-01
影响因子：
3.2
作者：
von Ellenrieder, K. D.;Parker, K.;Soria, J.
通讯作者：
Soria, J.