Superstrukturen und exakte kohärente Zustände in der abgesaugten Grenzschicht

• Antragsteller: Dr. Moritz Linkmann
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2024
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 316203992

In diesem Projekt soll der Zusammenhang zwischen exakten kohärenten Strukturen und turbulenten Superstrukturen in der abgesaugten Grenzschicht untersucht werden. Exakte kohärente Strukturen sind in den letzten Jahren von großskaligen Strukturen, die sich über das gesamte Strömungsgebiet erstrecken, auf eine Kaskade von kleineren Strukturen verallgemeinert worden, die bis zur Kolmogorov Skala reichen. Damit sollte es möglich werden, den gesamten Bereich von Strukturen von den wandnahen bis zu den großen Superstrukturen zu erfassen. Eine Überlagerung von solchen Strukturen ist ein Beispiel für Townsends Bild von selbstähnlichen Wirbeln, die an die Wand angelegt sind, und das mittlere Profil bestimmen. Die Bestätigung dieses Bildes für die abgesaugte Grenzschicht ist ein weiteres Ziel dieses Projektes. Auf der analytischen Seite können wir dabei auf die quasi-lineare Näherung zurückgreifen, deren Eignung für die Beschreibung solcher Kaskaden am Beispiel der rotierenden Couette Strömung gezeigt werden konnte. Sie erlaubt eine Überlagerung vieler Strukturen und eine selbstkonsistente Bestimmung des zugehörigen mittleren Strömungsprofils. Weiter sollen zusammen mit Projekten, in denen Lagrangesche Kohärente Strukturen analysiert werden, die Dynamik und Persistenz von Gebieten, die sich mit gleicher Geschwindigkeit bewegen (sogenannte ”uniform momentum zones”) untersucht werden. Die Kooperationen innerhalb des SPP erlauben dann den Vergleich der Ergebnisse für die abgesaugte Grenzschicht mit anderen Strömungen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1881: Turbulent Superstructures
• Internationaler Bezug: Großbritannien