Changes

              
    

          
          
        
        

            
f
1
{
f
1
{
            
2
  "author": "Stroh, A.",
2
  "author": "Stroh, A.",
            
3
  "author_email": "",
3
  "author_email": "",
            
4
  "creator_user_id": "17755db4-395a-4b3b-ac09-e8e3484ca700",
4
  "creator_user_id": "17755db4-395a-4b3b-ac09-e8e3484ca700",
            
5
  "doi": "10.35097/1199",
5
  "doi": "10.35097/1199",
            
6
  "doi_date_published": "2023",
6
  "doi_date_published": "2023",
            
7
  "doi_publisher": "",
7
  "doi_publisher": "",
            
8
  "doi_status": "True",
8
  "doi_status": "True",
            
9
  "extra_authors": [
9
  "extra_authors": [
            
10
    {
10
    {
            
11
      "extra_author": "Sch\u00e4fer, K.",
11
      "extra_author": "Sch\u00e4fer, K.",
            
12
      "orcid": "0000-0002-1704-8233"
12
      "orcid": "0000-0002-1704-8233"
            
13
    },
13
    },
            
14
    {
14
    {
            
15
      "extra_author": "Frohnapfel, B.",
15
      "extra_author": "Frohnapfel, B.",
            
16
      "orcid": ""
16
      "orcid": ""
            
17
    },
17
    },
            
18
    {
18
    {
            
19
      "extra_author": "Forooghi, P.",
19
      "extra_author": "Forooghi, P.",
            
20
      "orcid": ""
20
      "orcid": ""
            
21
    }
21
    }
            
22
  ],
22
  ],
            
23
  "groups": [],
23
  "groups": [],
            
24
  "id": "01e906df-4af6-4740-8985-e9d10afdca1e",
24
  "id": "01e906df-4af6-4740-8985-e9d10afdca1e",
            
25
  "isopen": false,
25
  "isopen": false,
            
26
  "license_id": "CC BY-NC 4.0 Attribution-NonCommercial",
26
  "license_id": "CC BY-NC 4.0 Attribution-NonCommercial",
            
27
  "license_title": "CC BY-NC 4.0 Attribution-NonCommercial",
27
  "license_title": "CC BY-NC 4.0 Attribution-NonCommercial",
            
28
  "metadata_created": "2023-08-04T08:50:16.202444",
28
  "metadata_created": "2023-08-04T08:50:16.202444",
            
t
29
  "metadata_modified": "2023-08-04T09:04:02.888298",
t
29
  "metadata_modified": "2023-08-04T09:28:56.583421",
            
30
  "name": "rdr-doi-10-35097-1199",
30
  "name": "rdr-doi-10-35097-1199",
            
31
  "notes": "TechnicalRemarks: These files contain the data used in the 
31
  "notes": "TechnicalRemarks: These files contain the data used in the 
            
32
publication: \r\n\r\n\u201cRearrangement of secondary flow over 
32
publication: \r\n\r\n\u201cRearrangement of secondary flow over 
            
33
spanwise heterogeneous roughness\u201d\r\nA. Stroh, K. Sch\u00e4fer, 
33
spanwise heterogeneous roughness\u201d\r\nA. Stroh, K. Sch\u00e4fer, 
            
34
B. Frohnapfel and P. Forooghi\r\npublished in Journal of Fluid 
34
B. Frohnapfel and P. Forooghi\r\npublished in Journal of Fluid 
            
35
Mechanics, 2019.\r\n(DOI: 
35
Mechanics, 2019.\r\n(DOI: 
            
36
10.1017/jfm.2019.1030)\r\n\r\nAbstract:\r\n\r\nTurbulent flow over a 
36
10.1017/jfm.2019.1030)\r\n\r\nAbstract:\r\n\r\nTurbulent flow over a 
            
37
surface with streamwise-elongated rough and smooth stripes is studied 
37
surface with streamwise-elongated rough and smooth stripes is studied 
            
38
by means of direct numerical simulation (DNS) in a periodic plane open 
38
by means of direct numerical simulation (DNS) in a periodic plane open 
            
39
channel with fully resolved roughness. The goal is to understand how 
39
channel with fully resolved roughness. The goal is to understand how 
            
40
the mean height of roughness affects the characteristics of the 
40
the mean height of roughness affects the characteristics of the 
            
41
secondary flow formed above a spanwise-heterogeneous rough surface. To 
41
secondary flow formed above a spanwise-heterogeneous rough surface. To 
            
42
this end, while the statistical properties of roughness texture as 
42
this end, while the statistical properties of roughness texture as 
            
43
well as the width and spacing of the rough stripes are kept constant, 
43
well as the width and spacing of the rough stripes are kept constant, 
            
44
the elevation of the smooth stripes is systematically varied in 
44
the elevation of the smooth stripes is systematically varied in 
            
45
different simulation cases. Utilizing this variation three 
45
different simulation cases. Utilizing this variation three 
            
46
configurations representing protruding, recessed and an intermediate 
46
configurations representing protruding, recessed and an intermediate 
            
47
type of roughness are analysed. In all cases secondary flows are 
47
type of roughness are analysed. In all cases secondary flows are 
            
48
present and the  skin friction coefficients calculated for all the 
48
present and the  skin friction coefficients calculated for all the 
            
49
heterogeneous rough surfaces are meaningfully larger than what would 
49
heterogeneous rough surfaces are meaningfully larger than what would 
            
50
result from the area-weighted average of those of homogeneous smooth 
50
result from the area-weighted average of those of homogeneous smooth 
            
51
and rough surfaces. This drag increase appears to be linked to the 
51
and rough surfaces. This drag increase appears to be linked to the 
            
52
strength of the secondary flow. The rotational direction of the 
52
strength of the secondary flow. The rotational direction of the 
            
53
secondary motion is shown to depend on the relative surface elevation. 
53
secondary motion is shown to depend on the relative surface elevation. 
            
54
The present results suggest that this rearrangement of the secondary 
54
The present results suggest that this rearrangement of the secondary 
            
55
flow is linked to the spatial distribution of the spanwise-wall-normal 
55
flow is linked to the spatial distribution of the spanwise-wall-normal 
            
56
Reynolds stress component which  carries opposing signs for protruding 
56
Reynolds stress component which  carries opposing signs for protruding 
            
57
and recessed roughness.\r\n\r\nNumerical Details:\r\n\r\nThe carried 
57
and recessed roughness.\r\n\r\nNumerical Details:\r\n\r\nThe carried 
            
58
out DNS is based on a pseudo-spectral solver for incompressible 
58
out DNS is based on a pseudo-spectral solver for incompressible 
            
59
boundary layer flows developed at KTH/Stockholm. The Navier-Stokes 
59
boundary layer flows developed at KTH/Stockholm. The Navier-Stokes 
            
60
equations are numerically integrated using the velocity-vorticity 
60
equations are numerically integrated using the velocity-vorticity 
            
61
formulation by a spectral method with Fourier decomposition in the 
61
formulation by a spectral method with Fourier decomposition in the 
            
62
horizontal directions and Chebyshev discretization in the wall-normal 
62
horizontal directions and Chebyshev discretization in the wall-normal 
            
63
direction. For temporal advancement, the convection and viscous terms 
63
direction. For temporal advancement, the convection and viscous terms 
            
64
are discretized using the 3rd order Runge-Kutta and Crank-Nicolson 
64
are discretized using the 3rd order Runge-Kutta and Crank-Nicolson 
            
65
methods, respectively. The simulation domain represents an open 
65
methods, respectively. The simulation domain represents an open 
            
66
turbulent channel flow with periodic boundary conditions applied in 
66
turbulent channel flow with periodic boundary conditions applied in 
            
67
streamwise and spanwise directions, while the wall-normal extension of 
67
streamwise and spanwise directions, while the wall-normal extension of 
            
68
the domain is bounded by no-slip boundary conditions at the lower 
68
the domain is bounded by no-slip boundary conditions at the lower 
            
69
domain wall (y = 0) and symmetry boundary conditions (v = 0, 
69
domain wall (y = 0) and symmetry boundary conditions (v = 0, 
            
70
\u2202u/\u2202y = \u2202w/\u2202y = 0) at the upper boundary (y = 
70
\u2202u/\u2202y = \u2202w/\u2202y = 0) at the upper boundary (y = 
            
71
\u03b4). The flow is driven by a prescribed constant pressure gradient 
71
\u03b4). The flow is driven by a prescribed constant pressure gradient 
            
72
(CPG). The friction Reynolds number for the present case is fixed to 
72
(CPG). The friction Reynolds number for the present case is fixed to 
            
73
Re_\u03c4 = 500.\r\n\r\nSimulation configuration\r\n- Grid nodes: Nx x 
73
Re_\u03c4 = 500.\r\n\r\nSimulation configuration\r\n- Grid nodes: Nx x 
            
74
Ny x Nz = 768 \u00d7 301 \u00d7 384\r\n- Domain size: Lx x Ly x Lz = 
74
Ny x Nz = 768 \u00d7 301 \u00d7 384\r\n- Domain size: Lx x Ly x Lz = 
            
75
8\u03b4 \u00d7 \u03b4 \u00d7 4\u03b4\r\n- Resolution: \u2206x+=5.2, 
75
8\u03b4 \u00d7 \u03b4 \u00d7 4\u03b4\r\n- Resolution: \u2206x+=5.2, 
            
76
\u2206y_min+=0.014, \u2206y_max+=2.6, \u2206z+ = 5.2\r\n\r\nThe 
76
\u2206y_min+=0.014, \u2206y_max+=2.6, \u2206z+ = 5.2\r\n\r\nThe 
            
77
surface structure is introduced through an immersed boundary method 
77
surface structure is introduced through an immersed boundary method 
            
78
(IBM) based on the method proposed by Goldstein et al. (1993) and is 
78
(IBM) based on the method proposed by Goldstein et al. (1993) and is 
            
79
essentially a proportional controller which imposes zero velocity in 
79
essentially a proportional controller which imposes zero velocity in 
            
80
the solid region of the numerical domain. The structure is placed on 
80
the solid region of the numerical domain. The structure is placed on 
            
81
the lower domain wall in such a way that the surface height H of the 
81
the lower domain wall in such a way that the surface height H of the 
            
82
largest raised surface elements is given by H/\u03b4 = 
82
largest raised surface elements is given by H/\u03b4 = 
            
83
10.2%.\r\n\r\nData Files:\r\n\r\nThe data files are saved and labeled 
83
10.2%.\r\n\r\nData Files:\r\n\r\nThe data files are saved and labeled 
            
84
corresponding to the figure in the manuscript in *.mat files. Each 
84
corresponding to the figure in the manuscript in *.mat files. Each 
            
85
file contains MATLAB data consisting of the plotted quantities and 
85
file contains MATLAB data consisting of the plotted quantities and 
            
86
corresponding coordinates. The data is non-dimensionalized as shown in 
86
corresponding coordinates. The data is non-dimensionalized as shown in 
            
87
the manuscript figures utilizing friction velocity u_\u03c4, viscous 
87
the manuscript figures utilizing friction velocity u_\u03c4, viscous 
            
88
lengthscale \u03b4_\u03bd or bulk mean velocity U_b and effective 
88
lengthscale \u03b4_\u03bd or bulk mean velocity U_b and effective 
            
89
domain height \u03b4_eff.\r\n\r\nA matlab script 
89
domain height \u03b4_eff.\r\n\r\nA matlab script 
            
90
\u201cplot_figures.m\u201d provides the code, which loads the data and 
90
\u201cplot_figures.m\u201d provides the code, which loads the data and 
            
91
plots it in the same way as it has been done in the manuscript. 
91
plots it in the same way as it has been done in the manuscript. 
            
92
\u201cheight_distributions.mat\u201d contains the original roughness 
92
\u201cheight_distributions.mat\u201d contains the original roughness 
            
93
distributions utilized in the considered simulations. The files can be 
93
distributions utilized in the considered simulations. The files can be 
            
94
also loaded and plotted using 
94
also loaded and plotted using 
            
95
\u201cplot_figures.m\u201d\r\n\r\n3-dimensional instantaneous snapshot 
95
\u201cplot_figures.m\u201d\r\n\r\n3-dimensional instantaneous snapshot 
            
96
and time series of velocity fields is available upon request 
96
and time series of velocity fields is available upon request 
            
97
(alexander.stroh@kit.edu).\r\n\r\nReference: \r\n\r\nPlease provide a 
97
(alexander.stroh@kit.edu).\r\n\r\nReference: \r\n\r\nPlease provide a 
            
98
reference to the article above when using this data.\r\nPlease direct 
98
reference to the article above when using this data.\r\nPlease direct 
            
99
questions regarding numerical setup/data to Alexander Stroh 
99
questions regarding numerical setup/data to Alexander Stroh 
            
100
\r\n\r\nLicence: Creative Commons: Attribution 4.0 International (CC 
100
\r\n\r\nLicence: Creative Commons: Attribution 4.0 International (CC 
            
101
BY 4.0) https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/\r\n\r\nNovember, 
101
BY 4.0) https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/\r\n\r\nNovember, 
            
102
2019",
102
2019",
            
103
  "num_resources": 0,
103
  "num_resources": 0,
            
104
  "num_tags": 0,
104
  "num_tags": 0,
            
105
  "orcid": "",
105
  "orcid": "",
            
106
  "organization": {
106
  "organization": {
            
107
    "approval_status": "approved",
107
    "approval_status": "approved",
            
108
    "created": "2023-01-12T13:30:23.238233",
108
    "created": "2023-01-12T13:30:23.238233",
            
109
    "description": "RADAR (Research Data Repository) is a 
109
    "description": "RADAR (Research Data Repository) is a 
            
110
cross-disciplinary repository for archiving and publishing research 
110
cross-disciplinary repository for archiving and publishing research 
            
111
data from completed scientific studies and projects. The focus is on 
111
data from completed scientific studies and projects. The focus is on 
            
112
research data from subjects that do not yet have their own 
112
research data from subjects that do not yet have their own 
            
113
discipline-specific infrastructures for research data management. ",
113
discipline-specific infrastructures for research data management. ",
            
114
    "id": "013c89a9-383c-4200-8baa-0f78bf1d91f9",
114
    "id": "013c89a9-383c-4200-8baa-0f78bf1d91f9",
            
115
    "image_url": "radar-logo.svg",
115
    "image_url": "radar-logo.svg",
            
116
    "is_organization": true,
116
    "is_organization": true,
            
117
    "name": "radar",
117
    "name": "radar",
            
118
    "state": "active",
118
    "state": "active",
            
119
    "title": "RADAR",
119
    "title": "RADAR",
            
120
    "type": "organization"
120
    "type": "organization"
            
121
  },
121
  },
            
122
  "owner_org": "013c89a9-383c-4200-8baa-0f78bf1d91f9",
122
  "owner_org": "013c89a9-383c-4200-8baa-0f78bf1d91f9",
            
123
  "private": false,
123
  "private": false,
            
124
  "production_year": "2019",
124
  "production_year": "2019",
            
125
  "publication_year": "2023",
125
  "publication_year": "2023",
            
126
  "publishers": [
126
  "publishers": [
            
127
    {
127
    {
            
128
      "publisher": "Karlsruhe Institute of Technology"
128
      "publisher": "Karlsruhe Institute of Technology"
            
129
    }
129
    }
            
130
  ],
130
  ],
            
131
  "relationships_as_object": [],
131
  "relationships_as_object": [],
            
132
  "relationships_as_subject": [],
132
  "relationships_as_subject": [],
            
133
  "repository_name": "RADAR (Research Data Repository)",
133
  "repository_name": "RADAR (Research Data Repository)",
            
134
  "resources": [],
134
  "resources": [],
            
135
  "services_used_list": "",
135
  "services_used_list": "",
            
136
  "source_metadata_created": "2023",
136
  "source_metadata_created": "2023",
            
137
  "source_metadata_modified": "",
137
  "source_metadata_modified": "",
            
138
  "state": "active",
138
  "state": "active",
            
139
  "subject_areas": [
139
  "subject_areas": [
            
140
    {
140
    {
            
141
      "subject_area_additional": "",
141
      "subject_area_additional": "",
            
142
      "subject_area_name": "Engineering"
142
      "subject_area_name": "Engineering"
            
143
    }
143
    }
            
144
  ],
144
  ],
            
145
  "tags": [],
145
  "tags": [],
            
146
  "title": "Dataset for rearrangement of secondary flow over spanwise 
146
  "title": "Dataset for rearrangement of secondary flow over spanwise 
            
147
heterogeneous roughness",
147
heterogeneous roughness",
            
148
  "type": "vdataset",
148
  "type": "vdataset",
            
149
  "url": "https://doi.org/10.35097/1199"
149
  "url": "https://doi.org/10.35097/1199"
            
150
}
150
}