Rotation einer ebenen turbulenten Kanalströmung um die Hauptströmungsrichtung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Martin Oberlack
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5226718

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, eine in den letzten Jahren entwickelte Turbulenztheorie zu validieren. Mit dem neuen Ansatz, der auf der Basis der Lie-Gruppen Theorie entwickelt wurde, sind eine Reihe klassischer semi-empirischer Ansätze, wie z.B. das logarithmische Wandgesetz, vereinigt und eine Vielzahl neuer Turbulenzgesetze hergeleitet worden, die sich ausschließlich aus den Navier-Stokes Gleichungen ergeben. Bei der Anwendung der Theorie auf eine um die Hauptströmungsrichtung rotierende Kanalströmung sind wesentliche Strömungscharakteristika, wie z.B. die mittlere Strömungsgeschwindigkeit in Hauptströmungs- und Querrichtung, berechnet worden. Diese skizzierte Strömung ist in der Literatur bislang nicht dokumentiert worden, d.h. es existieren außer einer Direkten Numerischen Simulation (DNS) Vorstudie des 1. Antragstellers keine experimentellen oder numerischen Daten. Als Hauptziel des Forschungsvorhabens soll die Strömungskonfiguration als "Benchmark"-Problem für Turbulenzmodelle etabliert und detailliert numerisch und experimentell untersucht werden. Die Teilziele für das zukünftige Arbeitsgebiet umfassen drei wesentliche Unterpunkte:1. Messung und Berechnung der Strömung sowie qualitative Darstellung der großskaligen Turbulenzstrukturen.2. Detaillierte quantitative Ermittlung der mittleren Geschwindigkeit und ausgewählter Ein-Punkt Korrelationen mittels DNS und experimenteller Technik.3. Validation der Lie-Gruppen Theorie anhand der DNS und der experimentellen Daten durch Variation charakteristischer Strömungsparameter, insbesondere der Rotationsrate.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen