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
醉熏的剑发布了新的文献求助10
1秒前
孔蓓蓓完成签到 ,获得积分10
1秒前
蛋蛋完成签到,获得积分10
1秒前
naive完成签到,获得积分10
1秒前
所所应助做大做强采纳,获得10
1秒前
1秒前
情怀应助三好学生采纳,获得10
2秒前
2秒前
妮妮发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
2633148059发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
章若楠完成签到,获得积分10
3秒前
yryyorz发布了新的文献求助10
4秒前
Caojiaqi完成签到,获得积分10
4秒前
小马甲应助寒冷靖易采纳,获得10
4秒前
18286781431完成签到,获得积分10
4秒前
wwwteng呀发布了新的文献求助10
5秒前
igigi发布了新的文献求助10
6秒前
shine发布了新的文献求助10
6秒前
Jasper应助LGLXQ采纳,获得10
6秒前
ll完成签到,获得积分10
6秒前
顾矜应助郭郭郭采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
WANDour发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
8秒前
Winfred应助miluan采纳,获得10
8秒前
寒冷黎云发布了新的文献求助10
8秒前
甜甜画笔发布了新的文献求助10
8秒前
YP发布了新的文献求助10
8秒前
枫叶发布了新的文献求助10
9秒前
隐形曼青应助舒心梦菲采纳,获得10
9秒前
10秒前
舒适的烧鹅完成签到 ,获得积分10
10秒前
小蔡发布了新的文献求助10
11秒前
孟琳朋完成签到,获得积分10
11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
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Harnessing Lymphocyte-Cytokine Networks to Disrupt Current Paradigms in Childhood Nephrotic Syndrome Management: A Systematic Evidence Synthesis 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 6252689
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8075499
关于积分的说明 16866075
捐赠科研通 5327045
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2836238
邀请新用户注册赠送积分活动 1813626
关于科研通互助平台的介绍 1668384