Computational analysis of receptivity and growth mechanisms in laminar boundary layers

层流边界层接受性和生长机制的计算分析

基本信息

  • 批准号:
    272465699
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    德国
  • 项目类别:
    Research Fellowships
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    德国
  • 起止时间:
    2014-12-31 至 2015-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The relationship between free-stream vortical disturbances and the resulting perturbations in boundary layers is investigated. For example in the flow through turbines, the presence of external disturbances induces a rapid breakdown process, commonly known as bypass transition, which transforms the orderly laminar flow into a chaotic turbulent state. Turbulent flows are associated with increased levels of viscous drag and often entail lower efficiency. In order to optimize efficiency, the design process of airfoils thus often aims to delay transition to turbulence as far as possible. In other cases, such as heat exchangers, it is sought to efficiently obtain a turbulent state while keeping viscous losses at a minimum. By means of an optimization approach, the present study identifies for the first time the most dangerous external disturbances, which are most effective in triggering the amplification of perturbations in pre-transitional boundary layers. This improved knowledge about the flow physics of transition due to external disturbances can help to improve efficiency and reduce emissions in a wide range of applications. Furthermore, the computational framework developed in this context will provide the basis for software tools which can be directly integrated into the industrial design process and which predict the potential for perturbation growth due to external disturbances in various flow configurations.
研究了自由流涡旋扰动和由此产生的边界层扰动之间的关系。例如,在通过涡轮机的流动中,外部扰动的存在会引起快速崩溃过程,通常称为旁路转变,它将有序层流转变为混乱的湍流状态。湍流与粘性阻力水平的增加有关,并且通常会导致效率降低。因此,为了优化效率,翼型的设计过程通常旨在尽可能延迟向湍流的转变。在其他情况下,例如热交换器,寻求有效地获得湍流状态,同时将粘性损失保持在最低限度。通过优化方法,本研究首次确定了最危险的外部扰动,这些扰动在触发过渡前边界层扰动放大方面最有效。对外部扰动引起的过渡流动物理学的了解有助于提高各种应用的效率并减少排放。此外,在此背景下开发的计算框架将为软件工具提供基础,这些软件工具可以直接集成到工业设计过程中,并预测由于各种流动配置中的外部扰动而导致扰动增长的可能性。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Coherent instability in wall-bounded shear
壁限剪切的相干不稳定性
  • DOI:
    10.1017/jfm.2018.202
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    M.J.P.
  • 通讯作者:
    M.J.P.
Algebraic disturbance growth by interaction of Orr and lift-up mechanisms
Orr 和提升机制相互作用的代数扰动增长
  • DOI:
    10.1017/jfm.2017.557
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    M.J.P.
  • 通讯作者:
    M.J.P.
A variational framework for computing nonlinear optimal disturbances in compressible flows
计算可压缩流中非线性最优扰动的变分框架
  • DOI:
    10.1017/jfm.2020.189
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    3.7
  • 作者:
    M.J.P.
  • 通讯作者:
    M.J.P.
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Dr. Philipp Hack其他文献

Dr. Philipp Hack的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

相似国自然基金

Scalable Learning and Optimization: High-dimensional Models and Online Decision-Making Strategies for Big Data Analysis
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    合作创新研究团队
Intelligent Patent Analysis for Optimized Technology Stack Selection:Blockchain BusinessRegistry Case Demonstration
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    万元
  • 项目类别:
    外国学者研究基金项目
利用全基因组关联分析和QTL-seq发掘花生白绢病抗性分子标记
  • 批准号:
    31971981
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    58.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于SERS纳米标签和光子晶体的单细胞Western Blot定量分析技术研究
  • 批准号:
    31900571
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
利用多个实验群体解析猪保幼带形成及其自然消褪的遗传机制
  • 批准号:
    31972542
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    57.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于Meta-analysis的新疆棉花灌水增产模型研究
  • 批准号:
    41601604
  • 批准年份:
    2016
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于个体分析的投影式非线性非负张量分解在高维非结构化数据模式分析中的研究
  • 批准号:
    61502059
  • 批准年份:
    2015
  • 资助金额:
    19.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
多目标诉求下我国交通节能减排市场导向的政策组合选择研究
  • 批准号:
    71473155
  • 批准年份:
    2014
  • 资助金额:
    60.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
大规模微阵列数据组的meta-analysis方法研究
  • 批准号:
    31100958
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    20.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于物质流分析的中国石油资源流动过程及碳效应研究
  • 批准号:
    41101116
  • 批准年份:
    2011
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Signaling mechanisms that modulate uterine 3D structure for pregnancy success
调节子宫 3D 结构以实现妊娠成功的信号机制
  • 批准号:
    10688107
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The Role of Retrotransposon Activity in Mammalian Pre-Implantation Development
逆转录转座子活性在哺乳动物植入前发育中的作用
  • 批准号:
    10550023
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The Role of Retrotransposon Activity in Mammalian Pre-Implantation Development
逆转录转座子活性在哺乳动物植入前发育中的作用
  • 批准号:
    10594575
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Endometrial Basis for Infertility in Women with Recurrent Implantation Failure and Pregnancy Loss
反复着床失败和妊娠失败的女性不孕的子宫内膜基础
  • 批准号:
    10436156
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Endometrial Basis for Infertility in Women with Recurrent Implantation Failure and Pregnancy Loss
反复着床失败和妊娠失败的女性不孕的子宫内膜基础
  • 批准号:
    10642892
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Endometrial Basis for Infertility in Women with Recurrent Implantation Failure and Pregnancy Loss
反复着床失败和妊娠失败的女性不孕的子宫内膜基础
  • 批准号:
    10153328
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Integrative Analysis of the Aging Peritoneum in Metastatic Receptivity
老化腹膜转移容受性的综合分析
  • 批准号:
    10734101
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Integrative Analysis of the Aging Peritoneum in Metastatic Receptivity
老化腹膜转移容受性的综合分析
  • 批准号:
    10045654
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The role of SMAD1 and SMAD5 in hormonal response, endometrial receptivity and glandular function
SMAD1 和 SMAD5 在激素反应、子宫内膜容受性和腺体功能中的作用
  • 批准号:
    10175581
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The role of SMAD1 and SMAD5 in hormonal response, endometrial receptivity and glandular function
SMAD1 和 SMAD5 在激素反应、子宫内膜容受性和腺体功能中的作用
  • 批准号:
    10468933
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了