Regensburg 1998 – wissenschaftliches Programm

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DY: Dynamik und Statistische Physik

DY 35: Turbulenz und Nichtlineare Dynamik

DY 35.2: Vortrag

Mittwoch, 25. März 1998, 15:00–15:15, H2

Kohärente Strukturen in der Ebenen Couette Strömung — •A. Schmiegel und B Eckhardt — Fachbereich Physik der Philipps Universtät Marburg, D-35032 Marburg, Germany

Im Gegensatz zu Strömungen, bei denen der Turbulenzeinsatz mit dem Instabilwerden des laminaren Strömungsprofils einhergeht, weist die Ebene Couette-Strömung einen Übergang zur Turbulenz ohne eine solche Instabilität auf. Die Verteilung der Lebensdauern in der Amplitude/Reynolds-Ebene zeigt eine fraktale Stabilitätsgrenze zwischen zerfallenden und langlebigen, turbulenten Anfangsbedingungen [1]. Dies und Untersuchungen der lokalen Stabilität des dynamischen Zustandes deuten auf die Existenz eines Repellors hin. Der Repellor entsteht in der Umgebung von nichttrivialen stationären Zuständen [2-4]. Diese stationäre Zustände ähneln den kohärenten Strukturen, die bereits im Experiment beobachtet werden konnten [5]. Wir stellen unsere Ergebnisse und eine Analyse des Bifurkationsverhaltens, sowie den Einfluß dieser Zustände auf den Turbulenzübergang vor.

[1] A. Schmiegel, B. Eckhardt, Phys. Rev. Lett. to appear december, (1997)

[2] M. Nagata,J. Fluid Mech. 217, 519–527 (1990)

[3] R.M. Clever, F.H. Busse, J. Fluid Mech. 344, 137–153 (1997)

[4] A. Cherhabili, U. Ehrenstein, J. Fluid Mech. 342, 159–177 (1997)

[5] O. Dauchot, F. Daviaud, Phys. Fluids 7, 901–903 (1995)