SEARCH

SEARCH BY CITATION

Abstract

Sowohl im natürlichen Ablauf, als auch bei technischen Anwendungen ist die turbulente Fließform häufig zu beobachten. Gerade wegen der außerordentlichen Wichtigkeit beim Optimieren von Strömungsprozessen, aber auch zum Durchdringen meteorologischer Probleme wünscht man Einzelheiten der turbulenten Bewegung kennenzulernen und möchte sich nicht nur mit statistischen Mittelwerten begnügen. Deshalb ist seit den sechziger Jahren der turbulente Elementarprozeß ein Forschungsthema an der Dresdner Technischen Universität geblieben. Anfänglich untersuchte man das turbulente Wirbeln in einem gradientenfreien Hauptstrom. Rayleighs Differentialgleichung konnte integriert werden. Im Resultat zeigte sich, daß unter Wirken der nichtlinearen Summanden ein ganzes Spektrum zusätzlicher Wirbel entstanden war. Durch Auswerten vieler Messungen konnten solche „Kombinations-Wirbelfelder” nachgewiesen werden. Parallel hierzu wurde ein Mischungsalgorithmus ausgearbeitet, der sich eignet, auch gekoppelt Prozesse zeitlich zu verfolgen. Ferner ist es möglich geworden, für ein vorgegebenes Wirbelsystem den Koeffizienten der zeitlichen Dämpfung zu bestimmen, und auch die zeitliche Änderung eines Spektrums zu berechnen.

Turbulence - Described by Representative Vortex Systems

The turbulent form of flow is very often observed, in nature and with technical processes. Optimising technical flows, but also investigating meteorological problems requires knowledge about details of turbulent motion beyond statistical data. Due to its extraordinary importance, the turbulent elementary process has been subject to research in the field of fluid mechanics in Dresden since the 1960s. At first the gradient free flow has been investigated. The Rayleigh differential equation was integrated. As a result of the nonlinear effects of turbulent fluctuations a spectrum of vortex fields was provided. The occurrence of these “combination vortex fields” could be confirmed by numerous measurements. The described mixing algorithm is suitable for the coverage of coupling processes. It is possible to compute for given vortex systems the timal damping coefficient of the whole system and to calculate the intensity-spectrum as a function of time.