Analysis of intermittent vortex pairing for a transitional flow past a NACA0012 airfoil via a multidimensional empirical mode decomposition

Autor(es)

Feitosa, Lucas ; Miotto, Renato ; Wolf, William

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: AIAA AVIATION FORUM AND ASCEND 2024; v. N/A, p. 9-pg., 2024-01-01.

Resumo

Modal decomposition techniques are crucial for identifying coherent structures in unsteady flows and revealing their characteristic frequencies, aiding in the development of effective control strategies. However, challenges arise when applying these techniques to transient and intermittent flows. In this paper, we explore the potential of the Fast and Adaptive Multivariate Empirical Mode Decomposition (FA-MVEMD) in capturing physically interpretable modes in intermittent flows. We apply the FA-MVEMD to a wall-resolved large eddy simulation dataset of a flow past a NACA0012 airfoil, where intermittent vortex pairing occurs due to Kelvin-Helmholtz instabilities downstream of a flapping separation bubble. We show how the FA-MVEMD, coupled with a Hilbert spectral analysis, elucidates the physics behind successful and unsuccessful vortex pairing events. Our results provide detailed insights into the convective stage of vortex merging and highlight the efficacy of the present multidimensional empirical mode decomposition (EMD) in analyzing intermittent flows. (AU)

• Processo FAPESP: 13/08293-7 - CECC - Centro de Engenharia e Ciências Computacionais
• Beneficiário: Munir Salomao Skaf
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 22/09196-4 - Aprofundando a compreensão de escoamentos aerodinâmicos não-estacionários por meio de simulações de alta fidelidade, modelagem analítica e técnicas de aprendizado de máquina profundo
• Beneficiário: Renato Fuzaro Miotto
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 21/06448-0 - Simulações numéricas de alta fidelidade aplicadas em aerodinâmica não-estacionária, turbulência e aeroacústica
• Beneficiário: William Roberto Wolf
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores - Fase 2
• Processo FAPESP: 22/08567-9 - Investigação numérica de um aerofólio em estol dinâmico leve
• Beneficiário: Lucas Feitosa de Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado