Hostname: page-component-7dd5485656-glrdx Total loading time: 0 Render date: 2025-10-31T21:53:26.410Z Has data issue: false hasContentIssue false
  • English
  • Français

On transition in a separated laminar boundary layer

Published online by Cambridge University Press:  28 March 2006

Peter Freymuth
Peter Freymuth
Affiliation:
Deutsche Versuchsanstalt für Luft- und Raumfahrt, Institut für Turbulenzforschung, Berlin 12
Get access Rights & Permissions [Opens in a new window]

Abstract

This paper deals with the growth of small disturbances in a separated laminar boundary layer for high Reynolds numbers as a function of the dimensionless flow parameters. Using a hot-wire technique, the experiments show that spatially growing disturbances are only affected by the Strouhal number. Thus the basic equations of the process become relatively simple. The experiments show good agreement with theoretical results obtained by means of hydrodynamic stability theory for spatially growing disturbances.

Information

Type
Research Article
Information
Journal of Fluid Mechanics , Volume 25 , Issue 4 , August 1966 , pp. 683 - 704
Copyright
© 1966 Cambridge University Press

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

Article purchase

Temporarily unavailable

References

Berger, E., Freymuth, P. & Froebel, E. 1963a Anwendung der Regeltechnik bei der Entwicklung eines CT-Hitzdrahtanemometers. Deutche Versuchsanstalt f. Luftfahrt, Porz-Wahn, DVL-Rep. no. 282/283.Google Scholar
Berger, E., Freymuth, P. & Froebel, E. 1963b Theorie und Konstruktion von CT-Hitzdrahtanemometern. Konstruktion, 15, 495.Google Scholar
Brown, G. B. 1935 On vortex motion in gaseous jets and the origin of their sensitivity to sound. Proc. Phys. Soc. 47, 703.Google Scholar
Domm, U. 1956 Über eine Hypothese, die den Mechanismus der Turbulenzentstehung betrifft. Deutsche Versuchsanstalt f. Luftfahrt, Porz-Wahn, DVL-Rep. no. 23.Google Scholar
Fabian, H. 1960 Experimentelle Untersuchungen der Geschwindigkeitsschwankungen in der Mischungszone eines Freistrahles nahe der Düsenmündung. Deutsche Versuchsanstalt f. Luftfahrt, Porz-Wahn, DVL-Rep. no. 122.Google Scholar
Gaster, M. 1962 A note on the relation between temporally-increasing and spatiallyincreasing disturbances in hydrodynamic stability. J. Fluid Mech. 14, 222.Google Scholar
Gaster, M. 1965 The role of spatially growing waves in the theory of hydrodynamic stability. Progr. Aero. Sci. 6, 251.Google Scholar
Görtler, H. 1940 Über eine dreidimensionale Instabilität laminarer Grenzschichten an konkaven Wänden. Nachr. Wiss. Ges. Göttingen, Math. Phys. Kl., Neue Folge, 2, no. 1.Google Scholar
Michalke, A. 1962 Theoretische und experimentelle Untersuchung einer rotationssymmetrischen, laminaren Düsengrenzschicht. Ing. Archiv, 31, 268.Google Scholar
Michalke, A. 1964 On the inviscid instability of the hyperbolic-tangent velocity profile. J. Fluid Mech. 19, 543.Google Scholar
Michalke, A. 1965a Vortex formation in a free boundary layer according to stability theory. J. Fluid Mech. 22, 371.Google Scholar
Michalke, A. 1965b Spatially growing disturbances in an inviscid shear layer. J. Fluid Mech. 23, 521.Google Scholar
Michalke, A. & Schade, H. 1963 Zur Stabilität von freien Grenzschichten. Ing. Archiv, 33, 1.Google Scholar
Michalke, A. & Wille, R. 1966 Strömungsvorgänge im laminar-turbulenten Über-gangsbereich von Freistrahlgrenzschichten. Proc. 11th Intern. Congr. Appl. Mech., Munich, 1964, (ed. H. Görtler). Berlin: Springer — Verlag.
Reynolds, O. 1883 An experimental investigation of the circumstances which determine whether the motion of water shall be direct or sinuous, and the law of resistance in parallel channels. Phil. Trans. Roy. Soc. 174, 935.Google Scholar
Sato, H. 1956 Experimental investigation on the transition of a laminar separated layer. J. Phys. Soc. Japan, 11, 702.Google Scholar
Sato, H. 1959 Further investigation on the transition of two-dimensional separated layer at subsonic speeds. J. Phys. Soc. Japan, 14, 1797.Google Scholar
Sato, H. 1960 The stability and transition of a two-dimensional jet. J. Fluid Mech. 7, 53.Google Scholar
Schade, H. 1962 Zur hydrodynamischen Stabilitätstheorie ebener und axialsymmetrischer Parallelströmungen. Deutsche Versuchsanstalt f. Luftfahrt, Porz-Wahn, DVL-Rep. no. 190.Google Scholar
Schade, H. & Michalke, A. 1962 Zur Entstehung von Wirbeln in einer freien Grenzschicht. Z. Flugwiss. 10, 147.Google Scholar
Schlichting, H. 1935 Amplitudenverteilung und Energiebilanz der kleinen Störungen bei der Plattenströmung. Nachr. Wiss. Ges. Göttingen, Math. Phys. Kl., Fachgr. 1, 47.Google Scholar
Schubauer, G. B. & Skranstad, H. K. 1947 Laminar boundary layer oscillations and transition on a flat plate. Nat. Bur. Stand. Res. Paper, no. RP-1772Google Scholar
Timme, A. 1957 Über die Geschwindigkeitsverteilung in Wirbeln. Ing. Archiv, 15, 205.Google Scholar
Timme, A. 1959 Über Eigenschaften von Wirbel straen. Deutsche Versuchsanstalt f. Luftfahrt, Dorz — Wahn, DVL-Rep. no. 77.Google Scholar
Tollmien, W. 1929 Über die Entstehung der Turbulenz. 1. Mitt. Nachr. Wiss. Ges. Göttingen, Math. Phys. Kl. 21Google Scholar
Watson, J. 1962 On spatially-growing finite disturbances in plane Poiseuille flow. J. Fluid Mech. 14, 211.Google Scholar
Wehrmann, O. 1957 Akustische Steuerung der turbulenten Anfachung im Freistrahl. Jahrbuch Wiss. Ges. Luft- u. Raumfahrt, WGL, 102.Google Scholar
Wille, R. 1952 Über Strömungserscheinungen im Übergangsgebiet von geordneter zu ungeordneter Bewegung. Jahrbuch Schiffbautechn. Ges. 46, 174.Google Scholar
Wille, R. 1960 Modellvorstellungen zum Übergang Laminar-Turbulent. Arbeitsgemeinsch. Forschung Nordrhein-Westfalen, vol. 72.Google Scholar
Wille, R. 1963a Beiträge zur Phänomenologie der Freistrahlen. Z. Flugwiss. 11, 222.Google Scholar
Wille, R. 1963b Growth of velocity fluctuations leading to turbulence in free shear flow. AFOSR Tech. Rep. Contract AF 61 (052)–412, Hermann-Föttinger-Inst. TU Berlin.Google Scholar