SwePub
Sök i LIBRIS databas

  Utökad sökning

onr:"swepub:oai:DiVA.org:ltu-89516"
 

Sökning: onr:"swepub:oai:DiVA.org:ltu-89516" > Spectral characteri...

  • Haugen, Nils E.L.Stockholms universitet,KTH,Luleå tekniska universitet,Energivetenskap,Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University, Hannes Alfvéns väg 12, SE-10691 Stockholm, Sweden; SINTEF Energi A.S., Sem Saelands vei 11, 7034 Trondheim, Norway,Nordic Institute for Theoretical Physics NORDITA,Stockholm Univ, Hannes Alfvens Vag 12, SE-10691 Stockholm, Sweden.;SINTEF Energi AS, Sem Saelands Vei 11, N-7034 Trondheim, Norway.;Luleå Univ Technol, Div Energy Sci, S-97187 Luleå, Sweden.,Nordiska institutet för teoretisk fysik (Nordita),SINTEF Energi A.S., Norway; Luleå University of Technology, Sweden (författare)

Spectral characterisation of inertial particle clustering in turbulence

  • Artikel/kapitelEngelska2022

Förlag, utgivningsår, omfång ...

  • 2022-01-19
  • Cambridge University Press,2022
  • printrdacarrier

Nummerbeteckningar

  • LIBRIS-ID:oai:DiVA.org:ltu-89516
  • https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:ltu:diva-89516URI
  • https://doi.org/10.1017/jfm.2021.1143DOI
  • https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-307763URI
  • https://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:su:diva-201933URI

Kompletterande språkuppgifter

  • Språk:engelska
  • Sammanfattning på:engelska

Ingår i deldatabas

Klassifikation

  • Ämneskategori:ref swepub-contenttype
  • Ämneskategori:art swepub-publicationtype

Anmärkningar

  • Validerad;2022;Nivå 2;2022-03-15 (hanlid)
  • QC 20220208
  • Clustering of inertial particles is important for many types of astrophysical and geophysical turbulence, but it has been studied predominately for incompressible flows. Here, we study compressible flows and compare clustering in both compressively (irrotationally) and vortically (solenoidally) forced turbulence. Vortically and compressively forced flows are driven stochastically either by solenoidal waves or by circular expansion waves, respectively. For compressively forced flows, the power spectrum of the density of inertial particles is a useful tool for displaying particle clustering relative to the fluid density enhancement. Power spectra are shown to be particularly sensitive for studying large-scale particle clustering, while conventional tools such as radial distribution functions are more suitable for studying small-scale clustering. Our primary finding is that particle clustering through shock interaction is particularly prominent in turbulence driven by spherical expansion waves. It manifests itself through a double-peaked distribution of spectral power as a function of Stokes number. The two peaks are associated with two distinct clustering mechanisms; shock interaction for smaller Stokes numbers and the centrifugal sling effect for larger values. The clustering of inertial particles is associated with the formation of caustics. Such caustics can only be captured in the Lagrangian description, which allows us to assess the relative importance of caustics in vortically and compressively forced turbulence. We show that the statistical noise resulting from the limited number of particles in the Lagrangian description can be removed from the particle power spectra, allowing us a more detailed comparison of the residual spectra. We focus on the Epstein drag law relevant for rarefied gases, but show that our findings apply also to the usual Stokes drag.

Ämnesord och genrebeteckningar

Biuppslag (personer, institutioner, konferenser, titlar ...)

  • Brandenburg, AxelStockholms universitet,KTH,Nordic Institute for Theoretical Physics NORDITA,Stockholm Univ, Hannes Alfvens Vag 12, SE-10691 Stockholm, Sweden.;Stockholm Univ, Oskar Klein Ctr, Dept Astron, AlbaNova, SE-10691 Stockholm, Sweden.,Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University, Hannes Alfvéns väg 12, SE-10691 Stockholm, Sweden; The Oskar Klein Centre, Department of Astronomy, Stockholm University, AlbaNova, SE-10691 Stockholm, Sweden,Nordiska institutet för teoretisk fysik (Nordita),Institutionen för astronomi,Oskar Klein-centrum för kosmopartikelfysik (OKC)(Swepub:su)brandenb (författare)
  • Sandin, ChristerStockholms universitet,KTH,Nordic Institute for Theoretical Physics NORDITA,Stockholm Univ, Hannes Alfvens Vag 12, SE-10691 Stockholm, Sweden.,Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University, Hannes Alfvéns väg 12, SE-10691 Stockholm, Sweden,Nordiska institutet för teoretisk fysik (Nordita)(Swepub:su)chsa2989 (författare)
  • Mattsson, LarsStockholms universitet,KTH,Industriell produktion,Nordic Institute for Theoretical Physics NORDITA,Stockholm Univ, Hannes Alfvens Vag 12, SE-10691 Stockholm, Sweden.,Nordita, KTH Royal Institute of Technology and Stockholm University, Hannes Alfvéns väg 12, SE-10691 Stockholm, Sweden,Nordiska institutet för teoretisk fysik (Nordita)(Swepub:kth)u1s89tbs (författare)
  • Luleå tekniska universitetEnergivetenskap (creator_code:org_t)

Sammanhörande titlar

  • Ingår i:Journal of Fluid Mechanics: Cambridge University Press9340022-11201469-7645

Internetlänk

Hitta via bibliotek

Till lärosätets databas

Hitta mer i SwePub

Av författaren/redakt...
Haugen, Nils E.L ...
Brandenburg, Axe ...
Sandin, Christer
Mattsson, Lars
Om ämnet
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Maskinteknik
och Strömningsmekani ...
TEKNIK OCH TEKNOLOGIER
TEKNIK OCH TEKNO ...
och Maskinteknik
Artiklar i publikationen
Journal of Fluid ...
Av lärosätet
Luleå tekniska universitet
Kungliga Tekniska Högskolan
Stockholms universitet

Sök utanför SwePub

Wikipedia om författaren:
Nils_EL_Haugen
Haugen, Nils E.L.
en

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy