Modeling the operation of scalar wave filters – isotropic wavelets – in the field of wall turbulent pressure pulsations

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The results of scalar filtering in the field turbulent wall pressure fluctuations under a homogeneous boundary layer are estimated. The main attention is paid to the operation of extremely compact scalar wave filters formed from two receiving elements – a central circular one and an adjacent external ring one. Such a two-element receiver operates as a wave filter and can be treated as an isotropic wavelet if the recorded total signal under coherent pulsating action on the elements is zero. It is established that two-element wavelet filters are capable of providing a satisfactory solution to the problem of estimating the characteristics of a scalar spectrum. The filtering results are close for different smooth distributions of local sensitivity over the radius. The outer diameters of the two-element receivers are approximately 1.5 wavelengths to which the wave filter is tuned. Three-element scalar wave filters-wavelets with two ring elements and an external diameter of approximately 2.2 lengths of the recorded wave are capable of significantly improving the quality of filtration in the short-wave zone of the wave spectrum. The prospects of using the investigated receivers in problems of spatial wavelet analysis of turbulent fields of wall pressure pulsations are noted.

About the authors

E. B. Kudashev

Space Research Institute, Russian Academy of Sciences

Email: fmkdshv@gmail.com
Moscow, Russia

L. R. Yablonik

Polzunov Scientific and Development Association on Research and Design of Power Equipment

Email: yablonik@gmail.com
Petersburg, Russia

References

  1. Кудашев Е.Б., Яблоник Л.Р. Турбулентные пристеночные пульсации давления. М.: Научный мир, 2007. 223 с.
  2. Кудашев Е.Б., Яблоник Л.Р. Развитие экспериментальных исследований турбулентных пристеночных пульсаций давления. Критический анализ и обобщение накопленных опытных данных // Акуст. журн. 2021. Т. 67. № 6. С. 639–649.
  3. Кудашев Е.Б., Яблоник Л.Р. Модели и методы скалярной волновой фильтрации полей пристеночных турбулентных пульсаций давления // Акуст. журн. 2022. Т. 68. № 6. С. 670–678.
  4. Кудашев Е.Б., Яблоник Л.Р. Характеристики скалярного частотно-волнового спектра пристеночных пульсаций давления в безградиентном турбулентном пограничном слое // Акуст. журн. 2024. Т. 70. № 2. С. 244–252.
  5. Зельдович Я.Б.,Мышкис А.Д. Элементы прикладной математики. М.: Физматлит, 2008. 592 с.
  6. Кудашев Е.Б., Яблоник Л.Р. Регистрация частотного спектра пристеночных турбулентных давлений на фоне акустического шума // Акуст. журн. 2020. Т. 66. № 6. С. 632–637.
  7. Фрик П.Г. Турбулентность: подходы и модели. Москва–Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. 292 с.
  8. Farge M., Schneider K. Wavelet transforms and their applications to MHD and plasma turbulence: a review // J. Plasma Physics. 2015. V. 81. Iss. 6. https://doi.org/10.1017/S0022377815001075
  9. Camussi R., Meloni S. On the Application of Wavelet Transform in Jet Aeroacoustics // Fluids. 2021. No 6. P. 299. https://doi.org/10.3390/fluids6080299
  10. Tenney A.S., Lewalle J. Propagation of fluctuations and flow separation on an unsteadily loaded airfoil // 25th Canadian Congress of Applied Mechanics. University of Western Ontario, London, ON, CA. June 2015.
  11. Meloni S., Camussi R. Single and Multivariate Statistics of Jet-Induced Pressure Fluctuations over an Infinite Plate // Appl. Sci. 2020. V. 10(13). P. 4605. https://doi.org/10.3390/app10134605

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).