A new version of ResearchHub is available.Try it now
Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
HA
Hongwei An
Author with expertise in Vortex-Induced Vibrations in Fluid Flow
Achievements
This user has not unlocked any achievements yet.
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
6
(33% Open Access)
Cited by:
1
h-index:
22
/
i10-index:
48
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Prediction of Scour Around Subsea Shallow Foundations Under Time-Varying Currents

Lili Qu et al.Jun 9, 2024
Abstract This paper describes the development of a framework to predict scour and undermining around squat, shallowly embedded structures under time-varying currents. Squat structures, with height equal to or smaller than their horizontal dimensions, are frequently employed offshore for a range of purposes, including pipeline and cable infrastructure, offshore substations, and innovative applications like offshore data centers and artificial reefs. These structures typically feature a rectangular base with a seabed-embedded skirt to increase the geotechnical capacity of the foundation and guard against the risk of local scour compromising the foundation. To investigate scour development at these structures, and to develop a framework to predict scour and undermining, experiments have been conducted using a generic squat structure with a shallow skirt foundation placed on a sandy bed within uniform grain size. Initially four experiments with different unidirectional currents were performed. For each of these experiments scour was initiated by the flow at the corners of the structure and scour holes developed, eventually leading to the undermining of the structure. The flow conditions were run until an equilibrium profile was observed, and the equilibrium scour depth, the equilibrium extent of undermining, and the associated timescales of these processes were obtained. These values were then used in a STEP model (Scour Time Evolution Predictor) scheme to predict how scour would evolve in time-varying currents. Comparisons of the STEP model with an additional experiment simulating a time-varying unidirectional current show that the time-history of scour depth, extent and the undermining area can be predicted reasonably well, indicating that the STEP model can be applied to scour assessment in time-varying currents.
0

Arrangement Effects on Flow Through an Array of Cylinders

Fei He et al.Jun 9, 2024
Abstract Although elements in natural and engineered systems, such as patches of aquatic vegetation, groups of pile foundations, and arrays of tidal stream turbines, are arranged in uniform or random configurations, there is a lack of understanding of hydrodynamic differences between these two arrangements. This paper presents results from two-dimensional direct numerical simulations of flow through a circular array of cylinders that have been undertaken to examine the hydrodynamic differences. It is shown that a random array has higher average drag coefficient and lower spatially averaged velocity within the array than these of a uniform array with the same diameter ratio. The lower drag coefficient for the uniform array is associated with the formation of characteristic flow structures, including two-row structure and shear layer reattachment and channelized flow in between adjacent lines of cylinders. As increasing perturbation of the array, these characteristic flow structures and the channelized flow progressively break down and hence the average drag coefficient increases and the spatially averaged velocity decreases. This paper provides guidelines for optimizing hydrodynamics of obstacle arrays through altering arrangement in real systems.
0

Coherent flow structures upstream a circular cylinder near a plane wall

Feifei Tong et al.Jan 1, 2025
This study investigates the flow behavior in front of a circular cylinder placed near a plane wall using large eddy simulation. It identifies two distinct coherent vortical flow structures occurring during the transition from laminar to turbulent flow upstream of the cylinder. These coherent flows can be triggered by either reducing the gap between the cylinder and the wall or increasing the Reynolds number (ReD, based on the cylinder diameter). The first coherent flow emerges at relatively low ReD and features periodic vortical tubes aligned parallel to the longitudinal axis of the cylinder. These vortical tubes move downstream with the flow, transforming into Λ-shaped structures before jumping over the cylinder. The second type, observed at higher ReD and farther upstream, initially appears as elongated, streaky, streamwise vortices, which evolve into larger hairpin-type vortices as they approach the cylinder. These hairpin vortices also form periodically but at a lower frequency than the vortical tubes and are arranged in a staggered formation. Both types of coherent flows are found to affect the amplitude and frequency of forces acting on the cylinder, which is important in many engineering applications. A similar transition process from laminar to turbulent flow has been observed in the canonical boundary layer; however, the two types of coherent flow structures emerge, develop, and break down within a short distance in front of the cylinder, setting them apart from previous studies.