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학술대회자료
저자정보
LAW, ADRIAN WING-KEUNG (School of Civil and Environmental Engineering) AI, JIAO JIAN (School of Mechanical and Aerospace Engineering, Nanyang Technological University) YU, S.C.M (School of Mechanical and Aerospace Engineering, Nanyang Technological University)
저널정보
한국수자원학회 한국수자원학회 학술발표회 한국수자원학회 2005년도 학술발표회(2)
발행연도
2005.1
수록면
951 - 951 (1page)

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The characteristics of Boussinesq starting forced plumes were investigated in this study. Two distinct periods in the transient plume penetration were identified, namely the Period of Flow Development (PFD) and Period of Developed Flow (PDF). PFD refers to the time period whereby the penetration rate is governed by the complex vortex dynamics initiated by the exit conditions that can include vortex coalescence, vortex leapfrogging, pinching off of the head vortex from the trailing stem and the eventual reconnection. The pinch-off and reconnection leads to an overshoot of the plume front which is a common observation reported in previous studies. The penetration rate in PDF is more predictable and depends on the continuous feeding of buoyancy and momentum into the head vortex by the trailing buoyant-jet stem. Similarity solutions are developed for PDF to describe the temporal variation of the penetration rate, by incorporating the behavior of an isolated buoyant vortex ring and recent laboratory results on the trailing buoyant jet. In particular, the variations of velocity ratios between the head vortex and trailing buoyant jet are analytically computed. To verify the similarity solutions, experiments were conducted on vertical starting forced plumes using planar laser induced fluorescence (PLIF).

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