Stabilizing Pipe Flow by Flattening the Velocity Profile

Publish Year: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: English
View: 29

This Paper With 10 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-17-11_009

تاریخ نمایه سازی: 12 شهریور 1403

Abstract:

It is important to control turbulence in industrial processes. Past experimental and numerical researches have shown that a turbulent puff in pipe flow can be removed or delayed by flattening the profile of the upstream velocity because a flattened velocity profile causes the point of inflection on it to collapse. The energy gradient theory has been developed to study turbulent transition, and the relevant studies have shown that turbulence arises due to the generation of singularities in the flow field. In pressure-driven flows like the pipe flow, the point of inflection on the velocity profile leads to the appearance of a singular point in the unsteady Navier–Stokes equation. In this study, the energy gradient theory is used to demonstrate why the point of inflection on the profile of velocity of pipe flow is the critical point for generating turbulence. Then, it is shown how flattening the velocity profile leads to the elimination of the point of inflection on the velocity profile of pipe flows to delay turbulent transition. It is also clarified why this technique is not effective at higher Reynolds number because the flattened velocity profile violates the criterion for flow stability relating to transition to turbulence.

Authors

C. Q. Zhou

Faculty of Mechanical Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou, Zhejiang, ۳۱۰۰۱۸, China

H. L. Zhao

College of Aeronautics, Guizhou Vocational Technology Institute, Guiyang, Guizhou, ۵۵۰۰۲۳, China

H. S. Dou

Faculty of Mechanical Engineering, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou, Zhejiang, ۳۱۰۰۱۸, China

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  • Brito, M., Sanches, P., Ferreira, R. M. L., & Covas, ...
  • Brunone, B., & Berni, A. (۲۰۱۰). Wall shear stress in ...
  • Chapman, S. J. (۲۰۰۲). Subcritical transition in channel flows. Journal ...
  • Dou, H. S. (۲۰۰۶). Mechanism of flow instability and transition ...
  • Dou, H. S. (۲۰۱۱). Physics of flow instability and turbulent ...
  • Dou, H. S. (۲۰۲۱). Singularity of Navier-Stokes equations leading to ...
  • Dou, H. S. (۲۰۲۲a). No existence and smoothness of solution ...
  • Dou, H. S. (۲۰۲۲b). Origin of turbulence-energy gradient theory. Springer. ...
  • Dou, H. S., & Khoo, B. C. (۲۰۰۹). Mechanism of ...
  • Dou, H. S., & Khoo, B. C. (۲۰۱۰). Criteria of ...
  • Dou, H. S., & Khoo, B. C. (۲۰۱۱). Investigation of ...
  • Dou, H. S., Khoo, B. C., & Yeo K. S. ...
  • Fargie, D., & Martin, B. W. (۱۹۷۱). Developing laminar flow ...
  • Hof, B., de Lozar, A., Avila, M., Tu, X., & ...
  • Hof, B., de Lozar, A., Avila, M., Tu, X., & ...
  • Hof, B., Juel, A., & Mullin, T. (۲۰۰۳). Scaling of ...
  • Kline, S. J., Reynolds, W. C., Schraub, F. A., & ...
  • Lundbladh, A., Henningson, D. S., & Reddy, S. C. (۱۹۹۴). ...
  • Nishi, M., Unsal, B., Durst, F., & Biswas, G. (۲۰۰۸). ...
  • Nishioka, M., Iida, S., & Ichikawa, Y. (۱۹۷۵). An experimental ...
  • Panton, R. L. (۲۰۰۱). Overview of the self-sustaining mechanisms of ...
  • Peixinho, J., & Mullin, T. (۲۰۰۷). Finite-amplitude thresholds for transition ...
  • Rayleigh, L. (۱۸۸۰). On the stability or instability of certain ...
  • Robinson, S. K. (۱۹۹۱). Coherent motion in the turbulent boundary ...
  • Schlichting, H., & Gersten, K. (۲۰۱۷). Boundary-layer theory. Springer. https://link.springer.com/book/۱۰.۱۰۰۷/۹۷۸-۳-۶۶۲-۵۲۹۱۹-۵ ...
  • نمایش کامل مراجع