view in publisher's site

High-Reynolds-number turbulent-boundary-layer wall pressure fluctuations with skin-friction reduction by air injection

ABSTRACTThe hydrodynamic pressure fluctuations that occur on the solid surface beneath a turbulent boundary layer are a common source of flow noise. This paper reports multipoint surface pressure fluctuation measurements in water beneath a high-Reynolds-number turbulent boundary layer with wall injection of air to reduce skin-friction drag. The experiments were conducted in the U.S. Navy’s Large Cavitation Channel on a 12.9-m-long, 3.05-m-wide hydrodynamically smooth flat plate at freestream speeds up to 20m∕s and downstream-distance-based Reynolds numbers exceeding 200×106. Air was injected from one of two spanwise slots through flush-mounted porous stainless steel frits (∼40μm mean pore diameter) at volume flow rates from 17.8 to 142.5l∕s per meter span. The two injectors were located 1.32 and 9.78m from the model’s leading edge and spanned the center 87% of the test model. Surface pressure measurements were made with 16 flush-mounted transducers in an “L-shaped” array located 10.7m from the plate’s leading edge. When compared to no-injection conditions, the observed wall-pressure variance was reduced by as much as 87% with air injection. In addition, air injection altered the inferred convection speed of pressure fluctuation sources and the streamwise coherence of pressure fluctuations.

نوسانات فشار دیواره لایه مرزی آشفته با عدد رینولدز بالا با کاهش اصطکاک پوست با تزریق هوا

چکیده نوسانات فشار هیدرودینامیکی که بر روی سطح جامد در زیر لایه مرزی آشفته رخ می‌دهد، یک منبع رایج از نویز جریان است. این مقاله اندازه‌گیری‌های نوسان فشار سطح چند نقطه‌ای در آب زیر لایه مرزی آشفته با عدد رینولدز بالا با تزریق دیواره هوا برای کاهش پسای اصطکاکی - پوست را گزارش می‌کند. آزمایش‌ها در کانال کاوشی بزرگ نیروی دریایی آمریکا بر روی یک صفحه مسطح به طول ۱۲.۹ متر و عرض ۳.۰۵ متر در سرعت‌های آزاد تا ۲۰ میلی‌ثانیه و رینولدز مبتنی بر فاصله پایین‌دست از ۲۰۰ * ۱۰۶ انجام شد. هوا از یکی از دو شکاف جانبی از طریق شکاف‌های فولادی ضدزنگ (با میانگین قطر منافذ ۴۰ میکرومتر)با نرخ جریان حجمی از ۱۷.۸ تا ۱۴۲.۵ ls در هر متر تزریق شد. این دو تزریق کننده در فاصله ۱.۳۲ و ۹.۷۸ متری لبه جلویی مدل قرار داشتند و در مرکز ۸۷ % مدل تست قرار داشتند. اندازه‌گیری‌های فشار سطح با ۱۶ مبدل هم تراز در یک آرایه "L - شکل" واقع در ۱۰.۷ متر از لبه جلویی صفحه انجام شد. در مقایسه با شرایط بدون تزریق، واریانس فشار دیواره مشاهده‌شده تا ۸۷ % با تزریق هوا کاهش یافت. علاوه بر این، تزریق هوا سرعت همرفت منابع نوسان فشار و انسجام جریان نوسانات فشار را تغییر داد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Acoustics and Ultrasonics
  • ترجمه مقاله Acoustics and Ultrasonics
  • مقاله آکوستیک و فراصوت
  • ترجمه مقاله آکوستیک و فراصوت
  • مقاله Arts and Humanities (miscellaneous)
  • ترجمه مقاله Arts and Humanities (miscellaneous)
  • مقاله هنر و علوم انسانی (متفرقه)
  • ترجمه مقاله هنر و علوم انسانی (متفرقه)
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.