Wärmestromverteilung in turbulenter Rayleigh-Bénard Konvektion

• Antragsteller: Privatdozent Dr.-Ing. Ronald du Puits
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 188379410

Die Vorhersage von Klima und Wetter, die Ausbreitung von Schadstoffen in der Atmosphäre und den Ozeanen oder die energieeffiziente Klimatisierung von Innenräumen basieren ganz wesentlich auf numerischen Modellen, in denen eine Vielzahl von physikalischen und chemischen Prozessen berücksichtigt wird. Ein wichtiger Faktor darin ist der konvektive Wärmetransport, dessen Berechnung in hochturbulenten Strömungen auch heute noch mit großen Unsicherheiten behaftet ist. Der Antragsteller will diese Transportprozesse im weltweit größten Konvektionsexperiment, dem „Ilmenauer Fass“, vor allem in einer für die o. g. Strömungen charakteristischen flachen Geometrie bei Rayleighzahlen bis Ra=1012 untersuchen. In der 7,15 m durch-messenden, zylindrischen Rayleigh-Bénard-Zelle soll die Verteilung der lokalen Wärmestromdichte an den Oberflächen von Heiz- und Kühlplatte und deren zeitliche Evolution sowohl mittels Wärmestromsensoren als auch mit Hilfe einer Infrarotkamera vermessen werden. Die Ergebnisse werden zeigen, inwieweit aktuelle Skalentheorien des Wärmetransports auch für eine flache Geometrie ihre Gültigkeit behalten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen