PofoliaPofolia ile paylaşıldı

Journal of Fluid Mechanics· 2026Q1

Süpersonik türbülanslı bir boşluk akışının faz tabanlı analizi ve kontrolü

Phase-based analysis and control of a supersonic turbulent cavity flow

Vedasri Godavarthi, Yoji Kawamura, Lawrence Ukeiley, Louis N. Cattafesta ve diğerleri

Kısa özet

Faz tabanlı bir çerçeve, hedefli titreşimli üfleme kullanarak beş konvektif zaman içinde %46'ya kadar süpersonik boşluk akışı basınç dalgalanmalarını azalttı.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Süpersonik türbülanslı boşluk akışı (Mach 1.4, Re=10^4) için faz tabanlı bir çerçeve geliştirildi.
  • Dinamik mod ayrıştırması, vortisite yapılarının konveksiyonuyla ilgili akış fazlarını belirledi.
  • Belirli frekanslarda titreşimli üfleme, kayma tabakası kararsızlığı geri besleme döngüsünü bozdu.
  • Faz-hassasiyet tabanlı aktüasyon, $\beta=\pi$ değerinde altı konvektif zaman içinde %40 basınç dalgalanması azalması sağladı (sinüzoidal için %30'a kıyasla).
  • Her iki aktüasyon yöntemi de $\beta=2\pi$ değerinde beş konvektif zaman içinde %46 azalma sağladı.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

We present a phase-based framework for reducing the pressure fluctuations within a spanwise-periodic supersonic turbulent cavity flow with an incoming free-stream Mach number of 1.4 and a depth-based Reynolds number of 10 Superscript 4 10 4 $10^4$ . Open cavity flows exhibit large fluctuations due to the feedback between the shear-layer instabilities and the acoustic field. The dominant flow physics includes the formation, convection and impingement of large-scale spanwise-oriented vortical structures into the aft wall. We implement a phase-reduction approach to identify the flow response about this time-varying convective process by defining a phase variable using dynamic mode decomposition. Three-dimensional impulse perturbations with various spanwise actuation wavenumbers, beta β $\beta$ , are introduced from the cavity leading edge to characterise the phase advancement or delay of convection. We perform open-loop flow control through unsteady blowing using actuation frequencies slightly different from the vortex-convection frequency to disrupt the feedback loop. After designing a phase-sensitivity-based actuation waveform optimised for quick flow modification, we investigate the speed of fluctuation reduction and compare it with a sinusoidal waveform actuation. At a spanwise actuation wavenumber of beta equals 2 pi β = 2 π $\beta =2\pi$ , both perform similarly, achieving a 46 % reduction of pressure fluctuations within five convective times. At beta equals pi β = π $\beta =\pi$ , the phase-sensitivity-based actuation performs better by achieving a 40 % reduction compared with the 30 % with a sinusoidal waveform within six convective times. The present method explicitly targets the temporal dynamics to achieve rapid suppression within a few convective times. This study shows the potential of phase-based analysis for timing-based (event-based) flow control and rapid flow modification of unsteady turbulent flows.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Journal of Fluid Mechanics, 2026 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Havacılık ve Uzay Mühendisliği

Aerospace EngineeringEngineering