Wavelet Analysis of a Blade Tip-Leakage Flow

The secondary flow generated by the clearance between an isolated airfoil tip and an end-plate is analyzed by means of a zonal large-eddy simulation, in comparison with available experimental data. The flow around the tip clearance is described with full large-eddy simulation, while Reynolds-averaged Navier-Stokes is employed in the rest of the computational domain in order to limit the computational cost. The various analyses of the flow characteristics (mean velocities, Reynolds stresses, spectra) show a very good agreement between the experiment and the simulation. Furthermore, a detailed analysis is carried out from the numerical results. The flow separations on the blade tip are related with the leakage distribution along the chord, which generates an intense tip-leakage vortex on the suction side. Finally, a hump in the pressure spectra at tip is investigated by means of a wavelet conditional average, and related to the unsteadiness of the aft tip separatio

Zonal large-eddy simulation of a tip leakage flow

The flow induced by the clearance between the tip of an isolated airfoil and an end-plate is investigated numerically, using a zonal approach with large-eddy simulation in the region of interest. The results are analyzed in comparison with available experimental data, presented in a companion paper. The incoming boundary layer and the pressure distribution around the blade are evaluated. The description of the inflow-jet deviation, with an averaged approach, enables to represent the proper loading on the airfoil. Also, particular attention is paid to the powerful tipleakage vortex. The vortex characteristics are investigated using specific functions to locate its center and quantify its width. Overall, good results are obtained for the flow statistics and spectra. Furthermore, a very good description of the far-field pressure is achieved using the acoustic analogy, and the results confirm that the tip-flow essentially radiates in the central frequency range (0.7 kHz, 7 kHz)

Estimation spectrale de fluctuations de température par diffusion de Rayleigh

International audienceL’objectif de cette contribution est la caractérisation, par diffusion Rayleigh, des fluctuations de température en un point du sillage d’un cylindre chauffé placé dans un écoulement d’air, et la comparaison de ces résultats à ceux obtenus par anémométrie à fil froid. La méthode optique utilisée ici repose sur la diffusion de la lumière par les molécules se trouvant dans un écoulement ; la mesure de la puissance diffusée est obtenue par comptage de photons, dont le flux est proportionnel à la masse volumique locale de l’écoulement. Dans la configuration étudiée ici, la valeur rms des fluctuations de température est de l’ordre du degré. Les résultats montrent une très bonne comparaison des spectres de fluctuations de température obtenus par voie optique et par anémométrie à fil froid (CVA), dans la gamme [10;250 Hz]. On y retrouve en effet, avec un très bon accord entre les différentes techniques de mesure, la signature du largage tourbillonnaire correspondant aux pics à St=0.2 et au premier harmonique. Dans la gamme [0.25;1kHz], pour laquelle les effets d’inertie thermique du fil froid sont plus significatifs, les résultats obtenus par méthode optique permettent de valider l’efficacité de la correction d’inertie thermique des mesures par anémométrie à fil froid, proposée précédemment [1]. A plus haute fréquence, les spectres obtenus par anémométrie, après correction d’inertie thermique, sont légèrement en dessous des spectres obtenus par voie optique, ce qui suggère qu’une compensation supplémentaire de l’inertie thermique pourrait être envisagée dans cette gamme de fréquence

Contrôle d'écoulement autour d'un corps non profilé bidimensionnel en interaction avec le sol

L'objectif de cette contribution reposant sur une étude expérimentale est d'illustrer l’implémentation du contrôle d'écoulement sur un corps non profilé bidimensionnel et son effet sur la force de traînée associée. La stratégie de contrôle consiste à associer sur cette maquette à culot droit un volet d’angle 20° et un dispositif de soufflage par jets pulsés pour une injection périodique d’air à proximité de l’arête du volet. Une attention particulière est portée à l’effet de la distance entre cette maquette et la paroi inférieure de la veine d’essais sur le gain apporté par le contrôle, tout comme à celui de la vitesse de soubassement. Le nombre de Reynolds associé à cette étude est 175000 en prenant comme dimension de référence la hauteur de la maquette. L’évaluation de l’effet du contrôle sur la traînée est effectuée de manière indirecte par la mesure de la distribution de pression pariétale au culot de la maquette. On montre que la fréquence d’actionnement est un paramètre déterminant pour l’augmentation de pression au culot. Des mesures de vitesse par vélocimétrie par images de particules à haute fréquence d’acquisition ont été complétées de mesures par anémométrie à fil chaud. En plus de l’approche statistique s’appuyant sur la décomposition de Reynolds, une analyse de l’écoulement de sillage par une description sous forme de moyennes de phase, la référence de phase étant donnée par le signal de commande de l’actionneur, est menée. La fréquence d’acquisition élevée des champs de vitesse permet enfin la détermination de corrélations spatio-temporelles dans le sillage indiquant les échelles des structures cohérentes s’y développant sous l’effet du contrôle

Mesure de flux de chaleur dans un réfrigérateur thermoacoustique miniature.

Dans le cadre de la miniaturisation de systèmes thermoacoustiques réfrigérants, un démonstrateur de dimension réduite, muni d'un couple stack-échangeurs de chaleur, qui vise à refroidir un liquide jusqu'à son changement de phase, a été construit. L'évolution temporelle de la température et le flux de chaleur transverse sont mesurés à l'aide de microcapteurs spécifiquement développés. Les premiers résultats expérimentaux sont présentés

Aerodynamic and acoustic measurements of a Tip Leakage Flow

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Moment Component Analysis: An Illustration with International Stock Markets, Working paper

Abstract It is well known that non-normality plays an important role in asset and risk management. However, handling a large number of assets has long been a challenge. In this paper, we present a statistical technique that extends Principal Component Analysis to higher moments such as skewness and kurtosis. This method allows us to identify factors that drive the co-skewness and co-kurtosis across assets. These factors have interesting interpretations, for instance as hedges against increases in volatility among certain assets. We illustrate this approach using 37 international stock indices sampled at weekly frequency, for a total of 763 observations. We assert that both the co-skewness and co-kurtosis structures can be summarized with a small number of factors. This method is both fast and able to handle large portfolios under non-normality. Estimations using a rolling window reveal interesting commonalities over the business cycle

Moment component analysis ::an illustration with international stock markets

We describe a statistical technique, which we call Moment Component Analysis (MCA), that extends principal component analysis (PCA) to higher co-moments such as co-skewness and co-kurtosis. This method allows us to identify the factors that drive co-skewness and co-kurtosis structures across a large set of series. We illustrate MCA using 44 international stock markets sampled at weekly frequency from 1994 to 2014. We find that both the co-skewness and the co-kurtosis structures can be summarized with a small number of factors. Using a rolling window approach, we show that these co-moments convey useful information about market returns, for systemic risk measurement and portfolio allocation, complementary to the information extracted from a standard PCA or from an independent component analysis

Aerodynamic and acoustic measurements of a Tip Leakage Flow

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Time-resolved PIV measurements of a tip leakage flow

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