Berlin 2012 – scientific programme

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DY: Fachverband Dynamik und Statistische Physik

DY 16: Fluid dynamics and turbulence II

DY 16.6: Talk

Wednesday, March 28, 2012, 11:30–11:45, MA 144

Experimentelle Untersuchung des turbulenten Strömungsnachlaufs eines fraktalen Gitters mittels PIV — •André Fuchs, Christian Strüwing, Hannes Hochstein, Joachim Peinke und Gerd Gülker — ForWind - Center for Wind Energy Research, Institute of Physics, University of Oldenburg

Die genaue Beschreibung von Turbulenzen ist aufgrund des komplexen und chaotischen Strömungsverhaltens eines der großen ungelösten Probleme der Wissenschaft. Aus diesem Grund besitzt die experimentelle Untersuchung in dieser Forschungsrichtung eine hohe Relevanz. Zur Erzeugung einer turbulenten Luftströmung werden in realen Strömungsanalysen im Windkanal derzeit vermehrt sogenannte fraktale Gitter eingesetzt. Forschungsergebnisse, die aus Analysen mittels der Hitzdrahtanemometrie resultieren, zeigen dabei, dass sich der Strömungsnachlauf und die sich ausbildenden Strukturen hinter einem fraktalen Gitter, deutlich von dem Nachlauf hinter einem klassischen Gitter unterscheiden. So steigt im Fall eines fraktalen Gitters zunächst die Turbulenzintensität im Nachlauf stromabwärts weiter an und besitzt ein Maximum in einer gitterspezifischen Entfernung. Im Gegensatz dazu nimmt die Turbulenzintensität hinter einem klassischen Gitter kontinuierlich ab. In der experimentellen Untersuchung dieser Strömungsprozesse mittels des Particle Image Velocimetry Messverfahren (PIV) konnte dieses Verhalten bestätigt werden. Im Vortrag werden die Ergebnisse dieser Analyse vorgestellt und mit numerischen CFD Simulationen (Computational Fluid Dynamics) des turbulenten Nachlaufs eines fraktalen Gitters verglichen.