Konkurrenz von Spiralwirbel- und Taylorwirbelstrukturen

• Antragsteller: Professor Dr. Manfred Lücke (†)
• Fachliche Zuordnung: Statistische Physik, Nichtlineare Dynamik, Komplexe Systeme, Weiche und fluide Materie, Biologische Physik
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5286347

In der Strömung im Spalt zwischen zwei konzentrisch gelagerten Zylindern sind in Abhängigkeit der Rotationsfrequenzen der Zylinder verschiedene axial periodische Wirbelstrukturen beobachtet worden: toroidal geschlossene, rotationssymmetrische Taylorwirbel, die stationär sind, aber auch nichtrotationssymmetrische, spiralförmige Wirbel, die azimutal rotieren und in die eine oder andere axiale Richtung wandern. Bifurkationsverhalten, Stabilität, räumliche Struktur, Dynamik, Musterselektionseigenschaften, Übergangs-, Relaxations- und Responseverhalten der Spiralwirbel und der konkurrierenden Taylorwirbel sollen numerisch bestimmt und analysiert werden. Systemlängenabhängigkeit und der Einfluss von Randbedingungen mit unterschiedlichen phasenfixierenden Eigenschaften an den Zylinderenden auf die Wirbelmuster sollen untersucht werden. Die Rückkopplung zwischen raumzeitlichen Wirbelstrukturcharakteristika und globalem "meanflow" soll durch gezieltes Verändern einer axialen Durchströmung analysiert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen