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Feinstruktur der thermischen Grenzschichten bei turbulenten Rayleigh-Bénard-Konvektion in Luft

空气中瑞利-贝纳德湍流对流过程中热边界层的精细结构

基本信息

批准号：
31866451
负责人：
Professor Dr. André Thess
金额：
--
依托单位：
Institut für Technische Thermodynamik (Stuttgart)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2006
资助国家：
德国
起止时间：
2005-12-31 至 2009-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/31866451?language=en
关键词：
Feinstruktur der thermischen Grenzschichten bei

项目摘要

Turbulente thermische Konvektion tritt bei zahlreichen Strömungsprozessen in Natur und Technik auf. Wegen ihres hohen Turbulenzgrades und ihrer geometrischen Komplexität lässt sich diese Strömungsform nur sehr ungenau vorhersagen. Dies ist unter anderem auf ungenügendes Wissen über die genaue Struktur des Temperaturfeldes in den thermischen Grenzschichten zurückzuführen. Mit dem Großgerät Ilmenauer Fass steht an der TU Ilmenau eine weltweit einzigartige Turbulenzforschungsanlage zur Verfügung, mit der dieser Mangel überwunden werden kann. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, die Struktur der beiden horizontalen thermischen Grenzschichten in dem von unten beheizten und von oben gekühlten zylindrischen Luftvolumen des Ilmenauer Fasses mit bislang unerreichter räumlicher und zeitlicher Auflösung zu vermessen. Zu diesem Zweck sollen für variable Rayleigh- Zahlen und Aspektverhältnisse an mehreren Punkten der Heizplatte die Profile von Temperatur, Temperaturschwankung, Skewness und Kurtosis gemessen und systematisch mit analogen Messungen an der Kühlplatte verglichen werden. Diese Untersuchungen sind dank einer im Jahre 2005 als DFG-Großgerät bewilligten Präzisionsheizplatte möglich geworden. Sie werden methodisch durch den Einsatz eines neuartigen Mikrotemperatursensors bereichert, der eine um fast zwei Größenordnungen bessere räumliche Auflösung als in bisherigen Temperaturmessungen erlaubt.

自然与技术中的湍流热对流。Wegen ihres hohen Turbulenzgrades and ihrer geometrischen Komplexität lässt sich diese Strömungsform努尔sehr ungenau vorhersagen.这是一种在热传导过程中温度场的一般结构。虽然大规模的伊尔梅瑙尔瀑布和大规模的伊尔梅瑙尔瀑布之间有一个世界性的湍流研究，但它可以和韦尔登一起工作。Ziel des vorliegenden Projektes is es，die Struktur der beiden horizontalen thermischen Grenzschichten in dem von unten beheizten and von oben gekühlten zylindrischen Luftvolumen des Ilmenauer Fasses mit bislang unerreichter räumlicher und zeitlicher Auflösung zu vermessen.通过对不同瑞利- Zahlen和Aspektverhältnisse参数的求解，得到了不同温度、温度梯度、偏度和峰度的热板剖面图，并与韦尔登上的模拟测量系统进行了比较。2005年，DFG总部的印刷板变得非常潮湿。您的韦尔登方法是通过一个新的微型温度传感器，使一个快速的两个Größdnungen bessere räumliche Auflösung als bisherigen Temperaturmessungen erlaubt。