Three-dimensional measurement of velocity, velocity gradients and related properties in turbulent flows

Using direct numerical simulation to analyze and improve hot-wire probe sensor and array configurations for simultaneous measurement of the velocity vector and the velocity gradient tensor

“…Lemonis and co-workers 17 also used a 12-sensor probe of this type to make measurements in a turbulent jet. Lemonis 18 developed a 20-sensor probe made up of five four-sensor arrays to study turbulent grid and boundary layer flows. Building on this research, a group from Tel Aviv also made measurements of velocity gradient-based properties in the atmospheric surface layer with a 20-sensor probe, as reported by Kholmyansky et al 19 This same group moved the central array of this 20-sensor probe upstream to measure the streamwise velocity gradients directly and thus avoided having to use Taylor's hypothesis, 20 first described in Galanti et al 22 Gulitski et al 23 made further measurements with this probe, shown in Fig.…”

Multisensor Hot Wire Vorticity Probe Measurements of the Formation Field of Two Corotating Vortices

“…Lemonis [39] and Lemonis and Dracos [37], designed and constructed an improved version of the five-array probe developed by Kit et al [34] and developed a novel calibration and data reduction method based on look-up tables. Their work is the starting point of the techniques used in the herein presented work and will be discussed extensively in the following, along with the work of Cavo et al [9] who shared the measuring equipment of the present work studying a rectangular jet.…”

“…3), measures simultaneously the three dimensional velocity vector at three locations on a cross plane of the flow field. The design and construction of the probe as well as the measurement and data reduction techniques rely upon the work of Lemonis [39] and Lemonis and Dracos [38], who established the accuracy, sensitivity and reliability of the technique in grid turbulence and boundary layer measurements. The concept was further improved and refined at the University of Patras.…”

“…The four different sub-array solutions are used for the estimation of the velocity vector at the centroid of each four wire array. The technique has been described extensively and tested by Lemonis [39] and Lemonis and Dracos [37,38]). …”

Διερεύνηση Τυρβώδους Ορθογωνικής Δέσμης Εκροής

“…Οι κατανοµές της πυκνότητας πιθανότητας των τριών συνιστωσών της στροβιλότητας στον κεντρικό άξονα και στο διατµητικό στρώµα.Όπως φαίνεται στο σχήµα 6.8 τα πλάτη των κατανοµών στο x/D=1 είναι όλα της ίδιας τάξης µεγέθους και σηµαντικά µικρότερα από τα πλάτη των κατανοµών στο y/y c =0.85,x/D=6, δείχνοντας έτσι υψηλό λόγο σήµατος προς θόρυβο στις µετρήσεις.Οι τιµές των ρ.µ.τ στο x/D=1 στον κεντρικό άξονα αντιστοιχούν στη χειρότερη περίπτωση στο 8,4%, 10,3% και 6,9% των ρ.µ.τ των διακυµάνσεων της στροβιλότητας ' µετρηµένες στην περιοχή των διατµητικών στρωµάτων. Αυτές οι εκτιµήσεις ακρίβειας είναι σε συµφωνία µε τα αποτελέσµατα τουLemonis (1997) ο οποίος βρήκε κατά µέσο όρο µια απόκλιση 8% µεταξύ των µετρηµένων και θεωρητικών εκτιµήσεων των παραγωγών της ταχύτητας στην τύρβη πλέγµατος. Η µεταβολές κατά µήκος της ροής στον κεντρικό άξονα των ρ.µ.τ των συνιστωσών της στροβιλότητας αδιαστατοποιηµένες µε την τοπική µέση διάτµηση απεικονίζονται στο σχήµα Από τη θέση στην οποία τα χαρακτηριστικά της αλληλεπίδρασης φθάσουν στον κεντρικό άξονα, όλες οι τιµές αυξάνονται µονότονα λόγω της ανακατανοµής της στροβιλότητας και της µείωσης της τοπικής µέσης διάτµησης.…”