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Spectral analysis of round jet instabilities at low Reynoldsnumber

Published online by Cambridge University Press:  24 February 2010

Najah Kechiche ,
Ali Abbassi ,
Taoufik Filali ,
Jacques Jay  and
Habib Ben Aissia
Najah Kechiche*
Affiliation:
Unité de Métrologie en Mécanique des Fluides et Thermique, UMMFT 03/UR/11-09, Tunisie École Nationale d'Ingénieurs de Monastir, Rue Ibn El Jazzar 5019 Monastir, Tunisie
Ali Abbassi
Affiliation:
Unité de Métrologie en Mécanique des Fluides et Thermique, UMMFT 03/UR/11-09, Tunisie École Nationale d'Ingénieurs de Monastir, Rue Ibn El Jazzar 5019 Monastir, Tunisie
Taoufik Filali
Affiliation:
Unité de Métrologie en Mécanique des Fluides et Thermique, UMMFT 03/UR/11-09, Tunisie École Nationale d'Ingénieurs de Monastir, Rue Ibn El Jazzar 5019 Monastir, Tunisie
Jacques Jay
Affiliation:
Hubert Curien Laboratory, Bâtiment F, 18 rue B. Lauras, 42000 St-Étienne, France
Habib Ben Aissia
Affiliation:
Unité de Métrologie en Mécanique des Fluides et Thermique, UMMFT 03/UR/11-09, Tunisie École Nationale d'Ingénieurs de Monastir, Rue Ibn El Jazzar 5019 Monastir, Tunisie
*
a Corresponding author:[email protected]
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Abstract

For the study of round jet flow at low Reynolds number, a fine analysis of instabilitiesis necessary. In this paper, we present a frequency analysis of temporal and spatialvelocity variations in a round jet with a Reynolds number equal to 830. The data wereobtained from Laser Doppler Anemometry (LDA) measurements for various downstreampositions. Attention is focused on the characteristics of the instantaneous signal of thelongitudinal velocity component u(t) in order tocharacterize the transition from laminar state to turbulent state. The spectral analysisof the LDA signals of the axial component of the exit velocities highlights the presenceof a single peak of energy around a characteristic frequencyf0. This frequency corresponds to the amplified mode of theinstability. The jet develops a sinuous mode which is the most unstable anti-symmetricmode. The results obtained in this study concerning the sinuous mode frequency, agree wellwith those obtained by laser tomography technique and images analysis.

Keywords

Round jetcharacteristic frequencytransitionsinuous modeLDAFourier transformlaser tomographyKelvin-Helmholtz instabilitiesvelocity profileJet rondfréquence caractéristiquetransitionmode sinueuxALDtransformée de Fouriertomographie laserinstabilités de Kelvin-Helmholtzprofil de vitesse
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 10 , Issue 6 , November 2009 , pp. 447 - 454
Copyright
© AFM, EDP Sciences 2009

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