Connections between propulsive efficiency and wake structure via modal decomposition

唤醒 推进效率 分解 情态动词 计算机科学 机械 物理 材料科学 推进 热力学 生态学 生物 高分子化学
作者
Morgan R. Jones,Eva Kanso,Mitul Luhar
出处
期刊:Journal of Fluid Mechanics [Cambridge University Press]
卷期号:988 被引量:1
标识
DOI:10.1017/jfm.2024.446
摘要

We present experiments on oscillating hydrofoils undergoing combined heaving and pitching motions, paying particular attention to connections between propulsive efficiency and coherent wake features extracted using modal analysis. Time-averaged forces and particle image velocimetry measurements of the flow field downstream of the foil are presented for a Reynolds number of $Re=11\times 10^3$ and Strouhal numbers in the range $St=0.16\unicode{x2013}0.35$ . These conditions produce 2S and 2P wake patterns, as well as a near-momentumless wake structure. A triple decomposition using the optimized dynamic mode decomposition method is employed to identify dominant modal components (or coherent structures) in the wake. These structures can be connected to wake instabilities predicted using spatial stability analyses. Examining the modal components of the wake provides insightful explanations into the transition from drag to thrust production, and conditions that lead to peak propulsive efficiency. In particular, we find modes that correspond to the primary vortex development in the wakes. Other modal components capture elements of bluff body shedding at Strouhal numbers below the optimum for peak propulsive efficiency and characteristics of separation for Strouhal numbers higher than the optimum.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
ZZRZZR发布了新的文献求助10
2秒前
Levon发布了新的文献求助10
2秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
丸子发布了新的文献求助10
3秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
damapd应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
无极微光应助科研通管家采纳,获得20
4秒前
上官若男应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得30
4秒前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
Evelyn应助游游采纳,获得10
4秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
5秒前
5秒前
ding应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
哩哩发布了新的文献求助10
5秒前
damapd应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
潇潇应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
十六夜彦完成签到,获得积分10
5秒前
冷傲凝琴发布了新的文献求助10
8秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
简明药物化学习题答案 500
脑电大模型与情感脑机接口研究--郑伟龙 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6275283
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8095044
关于积分的说明 16922145
捐赠科研通 5345223
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2841901
邀请新用户注册赠送积分活动 1819135
关于科研通互助平台的介绍 1676400