清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Modal analysis of non-ducted and ducted propeller wake under axis flow

唤醒 涡流 物理 动态模态分解 机械 不稳定性 涡度 旋涡脱落 卡尔曼漩涡街 回流 湍流 经典力学 雷诺数 地质学 地貌学 入口
作者
Hongda Shi,Tianyuan Wang,Ming Zhao,Qin Zhang
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:34 (5) 被引量:34
标识
DOI:10.1063/5.0090389
摘要

Modal decomposition techniques, flow field, and spectral analysis are employed to investigate the wake dynamics and destabilization mechanisms of a four-bladed marine propeller with or without a nozzle. Numerical simulations are conducted using the delayed detached eddy simulation model for the wake and the arbitrary mesh interface method for the blade rotation. The presence of the nozzle significantly reduces the wake's streamwise velocity, delays the wake destabilization, increases the wake length, and changes the morphologies of wake vortices. In particular, the hub vortex in the ducted propeller wake is broken down into chaotic turbulence by the perturbation of the backflow. Two modal decomposition methods, namely, proper orthogonal decomposition and dynamic mode decomposition, are used to decompose the vorticity magnitude in the rotor wake field. From modal analysis, the spatial scale of flow phenomena decreases with the increase in modal frequency. Underlying destabilization mechanisms in the wake correspond to some characteristic frequencies. The interaction of each sheet vortex with the previously shed tip (leakage) vortices occurs at blade passing frequency (BPF). The pairing of adjacent tip (leakage) vortices occurs at half-BPF. The long-wave instability of the hub vortex and the wake meandering are stochastic processes, each of which occurs at a frequency lower or equal to shaft frequency. These four destabilization mechanisms can approximately reconstruct the large-scale flow phenomena in the wake. Moreover, each sheet vortex's alternating connection and disconnection with the previously shed tip (leakage) vortices cause the short-wave instability of the tip (leakage) vortices and generate the secondary vortices. The radial expansion motion of large-scale helical vortices in the outer slipstream dominates the wake meandering phenomenon.

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
阿里完成签到,获得积分10
3秒前
耕牛热完成签到,获得积分10
11秒前
阿里发布了新的文献求助10
18秒前
十一苗完成签到 ,获得积分10
24秒前
小鱼完成签到 ,获得积分10
32秒前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
42秒前
42秒前
阳光的凡阳完成签到 ,获得积分10
47秒前
画龙点睛完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
戈多发布了新的文献求助20
1分钟前
1分钟前
追寻依波发布了新的文献求助10
1分钟前
大大大忽悠完成签到 ,获得积分10
2分钟前
默默然完成签到 ,获得积分10
2分钟前
追寻依波完成签到,获得积分10
2分钟前
Copyright应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
cocolinfly完成签到 ,获得积分10
2分钟前
逍遥子完成签到,获得积分10
2分钟前
少少完成签到 ,获得积分10
3分钟前
思源应助栗子采纳,获得10
3分钟前
李123发布了新的文献求助10
3分钟前
苹果万恶完成签到 ,获得积分10
3分钟前
范白容完成签到 ,获得积分0
3分钟前
Imran完成签到,获得积分10
3分钟前
hanL完成签到 ,获得积分10
4分钟前
往徕完成签到,获得积分10
4分钟前
4分钟前
Myownway完成签到 ,获得积分10
4分钟前
NattyPoe发布了新的文献求助10
4分钟前
4分钟前
戈多完成签到 ,获得积分10
4分钟前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
cadcae完成签到,获得积分10
5分钟前
xiaowangwang完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
大熊完成签到 ,获得积分10
5分钟前
xgzhcn完成签到 ,获得积分10
5分钟前
含糊的茹妖完成签到 ,获得积分10
5分钟前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Molecular Mechanisms of Photosynthesis, 4th Edition 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
The recovery-stress questionnaires : user manual 800
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7257623
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8879556
关于积分的说明 18757279
捐赠科研通 6937984
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3201123
关于科研通互助平台的介绍 2375227
邀请新用户注册赠送积分活动 2176952