Turbulensmodifieringar

Turbulensmodifieringar är metoder och enheter som syftar till att förändra egenskaperna hos turbulens i ett fluidflöde. Genom att påverka turbulensens intensitet, storleksskalor och energifördelning kan man styra blandning, värmeöverföring, flödesförluster och separation. Modifieringarna kan användas både för att dämpa oönskad turbulens och för att framkalla gynnsamma turbulenta tillstånd i olika tillämpningar.

Modifieringar delas vanligtvis in i passiva och aktiva. Passiva metoder kräver ingen extern energi och bygger på flödesgeometri eller ytanära konstruktioner. Exempel är turbulensgenererande eller turbulensdämpande strukturer som grids och honeycombs som skapar eller riktar turbulensen, riblets och andra hudförhöjningar som påverkar drag och övergångstall, samt statiska blandare som förbättrar mixningen utan aktiva krafter. Fraktala eller speciella grids används ibland för att få specifika energispektrala egenskaper hos turbulensen.

Aktiva modifieringar använder extern energi för att kontrollera flödet, exempelvis genom plasmaaktuatorer, syntetiska jets, pulserad massflöde eller elektromekaniska aktuatorer. Dessa metoder kan träffa snabba ändringar i turbulensstruktur eller förstärka/ inhibera specifika eddystrukturer i realtid.

Utvärdering av turbulensmodifieringar sker ofta med anemometri, hot-wire eller partikelbilddynamik (PIV/LDV). Viktiga mått inkluderar turbulensintensitet, integral längdskala och energispektrum, vilka tillsammans beskriver hur turbulensen förändras av modifieringen.

Användningar finns inom flygplansteknik, rör- och processindustrier, förbränningskammare och miljöflöden där styrd turbulens förbättrar effektivitet, pålitlighet eller säkerhet. See also: turbulens, flödeskontroll, passiv och aktiv flödeskontroll.

---