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Spectral analysis of round jet instabilities at low Reynolds number

Published online by Cambridge University Press:  24 February 2010

Najah Kechiche*
Affiliation:
Unité de Métrologie en Mécanique des Fluides et Thermique, UMMFT 03/UR/11-09, Tunisie École Nationale d'Ingénieurs de Monastir, Rue Ibn El Jazzar 5019 Monastir, Tunisie
Ali Abbassi
Affiliation:
Unité de Métrologie en Mécanique des Fluides et Thermique, UMMFT 03/UR/11-09, Tunisie École Nationale d'Ingénieurs de Monastir, Rue Ibn El Jazzar 5019 Monastir, Tunisie
Taoufik Filali
Affiliation:
Unité de Métrologie en Mécanique des Fluides et Thermique, UMMFT 03/UR/11-09, Tunisie École Nationale d'Ingénieurs de Monastir, Rue Ibn El Jazzar 5019 Monastir, Tunisie
Jacques Jay
Affiliation:
Hubert Curien Laboratory, Bâtiment F, 18 rue B. Lauras, 42000 St-Étienne, France
Habib Ben Aissia
Affiliation:
Unité de Métrologie en Mécanique des Fluides et Thermique, UMMFT 03/UR/11-09, Tunisie École Nationale d'Ingénieurs de Monastir, Rue Ibn El Jazzar 5019 Monastir, Tunisie
*
a Corresponding author: kechiche2000@gmail.com
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Abstract

For the study of round jet flow at low Reynolds number, a fine analysis of instabilities is necessary. In this paper, we present a frequency analysis of temporal and spatial velocity variations in a round jet with a Reynolds number equal to 830. The data were obtained from Laser Doppler Anemometry (LDA) measurements for various downstream positions. Attention is focused on the characteristics of the instantaneous signal of the longitudinal velocity component u(t) in order to characterize the transition from laminar state to turbulent state. The spectral analysis of the LDA signals of the axial component of the exit velocities highlights the presence of a single peak of energy around a characteristic frequency f0. This frequency corresponds to the amplified mode of the instability. The jet develops a sinuous mode which is the most unstable anti-symmetric mode. The results obtained in this study concerning the sinuous mode frequency, agree well with those obtained by laser tomography technique and images analysis.

Type
Research Article
Copyright
© AFM, EDP Sciences 2009

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