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Erschienen in:

2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

Time-Resolved High-Density Particle Tracking Velocimetry of Turbulent Rayleigh-Bénard Convection in a Cubic Sample

verfasst von : Daniel Schiepel, Sebastian Herzog, Claus Wagner

Erschienen in: Turbulence and Interactions

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

A newly developed high-density particle tracking velocimetry (HD-PTV) technique is introduced and validated on a synthetic data set. Further, Lagrangian velocities in turbulent Rayleigh-Bénard Convection (RBC) are determined based on particle images measured in a cubic sample filled with water with a Prandtl number Pr\(\,=\,\)6.9 and a Rayleigh number of Ra\(\,=\,\) \(1.0\cdot 10^{10}\). It is shown that the new technique allows to resolve not only a three-dimensional (3D) large-scale circulation in a diagonal plane of the sample but also the secondary flow structures developing in the corners of the perpendicular plane.

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Ahlers, G., Grossmann, S., Lohse, D.: Heat transfer and large scale dynamics in turbulent Rayleigh-Bénard convection. Rev. Mod. Phys. 81, 503–537 (2009)CrossRef

Kühn, M., Ehrenfried, K., Bosbach, J., Wagner, C.: Large-scale Tomo PIV using helium-filled soap bubbles. Exp. Fluids 50, 929–948 (2011)CrossRef

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Schanz, D., Schröder, A., Gesemann, S., Michaelis, D., Wieneke, B.: Shake the box: a highly efficient and accurate tomographic particle tracking velocimetry (TOMO-PTV) method using prediction of particle positions. In: PIV13, Delft, The Netherlands (2013)

Soloff, S.M., Ronald, A., Liu, Z.C.: Distortion compensation for generalized stereoscopic particle image velocimetry. Meas. Sci. Technol. 8(12), 1441–1454 (1997)CrossRef

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Titel: Time-Resolved High-Density Particle Tracking Velocimetry of Turbulent Rayleigh-Bénard Convection in a Cubic Sample
verfasst von: Daniel Schiepel
Sebastian Herzog
Claus Wagner
Verlag: Springer International Publishing
Buch: Turbulence and Interactions
Print ISBN: 978-3-030-65819-9

Electronic ISBN: 978-3-030-65820-5

Copyright-Jahr: 2021
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-65820-5_19

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