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Vortex shedding modeling using diffusive van der Pol oscillators - 04/04/08

Matteo Luca Facchinetti a , Emmanuel de Langre a , Francis Biolley b
a Laboratoire d'Hydrodynamique (LadHyX), CNRS, École polytechnique, 91128 Palaiseau cedex, France 
b Institut Français du Pétrole (IFP), 1 et 4, avenue de Bois Préau, 92852 Rueil-Malmaison cedex, France 

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Note presented by Évariste Sanchez-Palencia

Abstract

A simple model for the near wake dynamics of slender bluff bodies in cross-flow is analyzed. It is based on a continuous distribution of van der Pol oscillators arranged along the spanwise extent of the structure and interacting by diffusion. Diffusive interaction is shown to be able to model cellular vortex shedding in shear flow, the cell size being estimated analytically with respect to the model parameters. Moreover, diffusive interaction succeeds in describing qualitatively the global suppression of vortex shedding from a sinuous structure in uniform flow. To cite this article: M.L. Facchinetti et al., C. R. Mecanique 330 (2002) 451-456.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Nous analysons un modèle simple de la dynamique du sillage proche derrière une structure élancée. Le modèle est constitué par une distribution continue, le long de la structure, d'oscillateurs de van der Pol interagissant par diffusion. En écoulement cisaillé, la diffusion permet de décrire le détachement tourbillonnaire par cellules, dont la taille est ici calculée analytiquement en fonction des paramètres du modèle. Dans le cas d'une structure sinueuse en écoulement uniforme, le modèle reproduit qualitativement la suppression globale du détachement tourbillonnaire. Pour citer cet article : M.L. Facchinetti et al., C. R. Mecanique 330 (2002) 451-456.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : fluid mechanics, vortex shedding, 3-D spanwise effects, dynamical systems, van der Pol oscillator

Mots-clé : mécanique des fluides, détachement tourbillonnaire, effets 3-D, systèmes dynamiques, oscillateur de van der Pol


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Vol 330 - N° 7

P. 451-456 - 2002 Retour au numéro
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  • Piston Stokes flow in a semi-infinite channel
  • Anthony M.J. Davis

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