kth.sePublikationer KTH
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Aspect-ratio effect on the wake of a wall-mounted square cylinder immersed in a turbulent boundary layer
KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Teknisk mekanik, Strömningsmekanik. KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Centra, Linné Flow Center, FLOW. (FLOW)ORCID-id: 0000-0002-5730-4430
Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali, Politecnico di Milano, Milan, Italy.ORCID-id: 0000-0003-0790-8460
KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Teknisk mekanik.ORCID-id: 0000-0001-5723-9571
KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Teknisk mekanik.ORCID-id: 0000-0001-9902-6216
Visa övriga samt affilieringar
2025 (Engelska)Ingår i: International Journal of Heat and Fluid Flow, ISSN 0142-727X, E-ISSN 1879-2278, Vol. 112, artikel-id 109672Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
Abstract [en]

The wake topology behind a wall-mounted square cylinder immersed in a turbulent boundary layer is investigated using high-resolution large-eddy simulations (LES). The boundary-layer thickness at the obstacle location is fixed, with a Reynolds number based on cylinder height ℎ and free-stream velocity 𝑢∞ of 10,000 while the aspect ratio (AR), defined as obstacle height divided by its width, ranges from 1 to 4. The mesh resolution is comparable to DNS standards used for similar wall-mounted obstacles, though with relatively lower Reynolds numbers. The effects of AR on wake structures, turbulence production, and transport are analyzed via Reynolds stresses, anisotropy-invariant maps (AIM), and the turbulent kinetic energy (TKE)budget. In particular, the transition from ‘‘dipole’’ to a ‘‘quadrupole’’ wake is extensively examined as AR increases. With increasing AR, the wake shrinks in both the streamwise and spanwise directions, attributed to the occurrence of the base vortices (AR = 3 and 4). This change in the flow structure also affects the size of the positive-production region that extends from the roof and the flank of the obstacle to the wake core. The AIMs confirm three-dimensional wake features, showing TKE redistribution in all directions (Simonsen and Krogstad, 2005). Stronger turbulence production in AR = 3 and 4 cases highlights the role of tip and base vortices behind the cylinder. The overall aim is to refine the dipole-to-quadrupole transition as a function of AR and accounting for the incoming TBL properties. The novelty relies on proposing the momentum-thickness-based Reynolds number Re𝜃 as a discriminant for assessing TBL effects on turbulent wake structures.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
Elsevier BV , 2025. Vol. 112, artikel-id 109672
Nyckelord [en]
Wall-mounted square cylinder, Turbulent boundary layer, Critical aspect ratio
Nationell ämneskategori
Strömningsmekanik Naturresursteknik Rymd- och flygteknik
Forskningsämne
Teknisk mekanik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-357714DOI: 10.1016/j.ijheatfluidflow.2024.109672ISI: 001383291500001Scopus ID: 2-s2.0-85211096803OAI: oai:DiVA.org:kth-357714DiVA, id: diva2:1920830
Forskningsfinansiär
EU, Horisont Europa, 101096698
Anmärkning

QC 20250122

Tillgänglig från: 2024-12-12 Skapad: 2024-12-12 Senast uppdaterad: 2025-02-05Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(13439 kB)102 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 13439 kBChecksumma SHA-512
583f7ed027ddfa4a3e8b0c7d1d61e4163348e16e2e7259a42caed95523a121d7b4ffd5d7804a89b3bd69b37f1f02f095ee18e0e5d4d5863731b5c689933fd4d7
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Övriga länkar

Förlagets fulltextScopus

Person

Zampino, GerardoAtzori, MarcoZea, EliasOtero, EvelynVinuesa, Ricardo

Sök vidare i DiVA

Av författaren/redaktören
Zampino, GerardoAtzori, MarcoZea, EliasOtero, EvelynVinuesa, Ricardo
Av organisationen
StrömningsmekanikLinné Flow Center, FLOWTeknisk mekanik
I samma tidskrift
International Journal of Heat and Fluid Flow
StrömningsmekanikNaturresursteknikRymd- och flygteknik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 102 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

doi
urn-nbn

Altmetricpoäng

doi
urn-nbn
Totalt: 188 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf