رسالة جامعية
On Turbulent Swirling Jets: Vortex Breakdown, Coherent Structures, and their Control ; Analyse und Kontrolle des Wirbelaufplatzens und der kohärenten Strukturen in turbulenten Drallstrahlen
| العنوان: | On Turbulent Swirling Jets: Vortex Breakdown, Coherent Structures, and their Control ; Analyse und Kontrolle des Wirbelaufplatzens und der kohärenten Strukturen in turbulenten Drallstrahlen |
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| المؤلفون: | Oberleithner, Kilian |
| المساهمون: | Paschereit, Christian Oliver, Technische Universität Berlin, Fakultät V - Verkehrs- und Maschinensysteme |
| سنة النشر: | 2012 |
| المجموعة: | TU Berlin: Deposit Once |
| مصطلحات موضوعية: | 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten, Absolute/konvektive Instabilität, Aktive Strömungskontrolle, Kohärente Strukturen, Turbulente Drallstrahlen, Wirbelaufplatzen, absolute/convective instability, active flow control, coherent structures, turbulent swirling jet, vortex breakdown |
| الوصف: | Diese Arbeit umfasst die experimentelle und theoretische Untersuchung der Entstehung großskaliger kohärenter Strukturen in turbulenten Drallstrahlen. Die untersuchte Strö-mungskonfiguration zeichnet sich durch eine hohe Komplexität aufgrund gleichzeitig auftretender axialer und azimutaler Scherschichten aus. Darüber hinaus tritt ab einer gewissen Drallintensität ein Phänomen auf, was zu einer abrupten Änderung der gesamten Strömung führt. Durch das sogenannte Aufplatzen des Wirbelkerns (vortex breakdown) entsteht eine Rückströmblase auf der Strahlachse wodurch sich eine innere und eine äußere Scherschicht manifestiert. Die Analyse und Kontrolle dieser komplexen Strömungskonfiguration stellt allgemein eine große Herausforderung für die Grundlagenforschung dar und ist darüber hinaus von großem Nutzen für die Optimierung drallstabilisierter Verbrennung in Gasturbinen. Die Arbeit ist im Wesentlichen in vier Untersuchungen unterteilt. Im ersten Teil werden die verschiedenen Strömungszustände bei ansteigender Drall charakterisiert. Dieser rein experimentelle Teil gibt einen Überblick über die wesentlichen Strömungsphänomene, mit dem Augenmerk auf das Aufplatzen des Wirbels und das damit verbundene Einsetzen einer globalen Instabilität. Die Experimente zeigen, dass eine globale Oszillation dann einsetzt, wenn die Rückstromblase eine kritische Größe erreicht hat. Das diesem Vorgang vorangehende Einsetzen des Wirbelaufplatzens wird anhand stehender Wellen im Wirbelkern erklärt. Die zweite Untersuchung geht detailliert auf die Charakteristik räumlich anwachsender kohärenter Strukturen im global stabilen Drallstrahl ein. Die hydrodynamischen Instabilitäten, welche die Entstehung dieser Strukturen antreiben, werden mittels räumlicher Stabilitätsanalyse systematisch untersucht. Es wird gezeigt, dass trotz des Einsetzens einer Zentrifugalinstabilität mit ansteigendem Drall, die Kelvin--Helmholtz-Instabilität dominiert. Jedoch beeinflusst der Drall die Phasengeschwindigkeit der helikalen Instabilitätsmoden und erhöht dabei die ... |
| نوع الوثيقة: | doctoral or postdoctoral thesis |
| وصف الملف: | application/pdf |
| اللغة: | English |
| العلاقة: | urn:nbn:de:kobv:83-opus-35933; https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/3563Test; http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-3266Test |
| DOI: | 10.14279/depositonce-3266 |
| الإتاحة: | https://doi.org/10.14279/depositonce-3266Test https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/3563Test https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:83-opus-35933Test |
| حقوق: | http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0Test/ |
| رقم الانضمام: | edsbas.7B6E8BF6 |
| قاعدة البيانات: | BASE |
| DOI: | 10.14279/depositonce-3266 |
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