Сибирский федеральный университет

Перевод названия: Application of DMD for detection of global instability modes in strongly swirling flame

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2013

Ключевые слова: сильнозакрученное пропано-воздушное пламя, моды глобальной неустойчивости, крупномасштабные вихри, Particle image velocimetry, Dynamic Mode Decomposition, strongly swirling propane-air flame, global instability modes, Large-scale vortices

Аннотация: Работа посвящена экспериментальному исследованию динамики, пространственной формы и интенсивности когерентных вихревых структур (КВС) в сильнозакрученном пропано-воздушном пламени. Показана эффективность метода Dynamic Mode Decomposition (DMD) в определении мод глобальной неустойчивости турбулентного потока из последовательностей полей мгновенной скорости, измеренных методом Particle Image Velocimetry (PIV) c высокой частотой съемки. Приведено сравнение результатов изотермического и реагирующего течений. Как в первом, так и во втором случае обнаружена мода глобальной неустойчивости в форме прецессирующего вихревого ядра (ПВЯ), определяющая динамику потока. Для пламени имели место низкочастотные осцилляции объема внешнего воздуха, вовлекаемого в пламя, соответствующие глобальной моде неустойчивости, вызванной действием на пламя сил плавучести. На основе низкоразмерной реконструкции из DMD была восстановлена трехмерная пространственная структура и динамика интенсивных спиралевидных КВС внутри зоны рециркуляции и во внешнем слое смешения. The present work is devoted to experimental study of dynamics, spatial shape and intensity of coherent vortex structures in strongly swirling propane-air flame. The paper demonstrates an effectiveness of Dynamic Mode Decomposition (DMD) approach for detection of global instability modes in turbulent flow from series of instantaneous velocity fields measured by Particle Image Velocimetry (PIV) technique with high acquisition rate. Comparison of the results of isothermal and reacting flows was performed. Global instability mode, associated with precession of vortex core (PVC), was determined for both cases. Together with PVC, low-frequency oscillations of outside air, corresponding to global instability mode, caused by the action of buoyancy forces on the flame, were also observed. Based on low-order reconstruction from DMD, 3D spatial structure and dynamics of intense spiral vortices were recovered within recirculation zone and outer shear layer.

Журнал: Современная наука: исследования, идеи, результаты, технологии

Выпуск журнала: № 1

Номера страниц: 346-352

ISSN журнала: 20766866

Место издания: Днепропетровск

Издатель: Частное предприятие Научно-производственная внедренческая компания Триакон

• Абдуракипов Сергей Сергеевич (Новосибирский государственный университет)
• Дулин Владимир Михайлович (Новосибирский государственный университет)
• Маркович Дмитрий Маркович (Новосибирский государственный университет)
• Чикишев Леонид Михайлович (Новосибирский государственный университет)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)