Transition between two-dimensional and three-dimensional MHD turbulence under imposed magnetic field: liquid metal experiment in a rectangular box.

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Das Ziel des Projektes besteht in der Untersuchung des Mechanismus, der den Übergang zwischen 2-dimensionaler (2D) und 3-dimensionaler (3D) Turbulenz unter Einwirkung eines starken und homogenen Gleich-Magnetfeldes bestimmt. Obwohl einige Aspekte dieses Problems schon untersucht worden sind, bleiben Grundfragen wie bspw. "Unterliegt der 2D/3D Übergang der Charakteristik einer Hysterese?" oder "Wie wird dieser Übergang von der Erzeugung der turbulenten Strömung beeinflusst?", sowie ob sich ein klares Übergangskriterium finden lässt, dass mit Hilfe von dimensionslosen Zahlen definiert werden kann, unbeantwortet. Diese Problemstellungen wollen wir mittels der bereits bekannten, hochtechnologischen Methoden, wie der Ultraschall-Doppler-Velocimetrie und der Elektrisches-Potential-Velocimetrie zur Geschwindigkeitsmessung in undurchsichtigen Flüssigkeiten lösen. Die turbulente Strömung wird auf zwei verschiedene Weisen generiert: Zum einen durch die Einprägung elektrischen Gleichstromes über an den Seitenwänden eingebaute Elektroden, wobei diese Methodik primär die Erzeugung 2-dimensionaler Turbulenz begünstigt. Zum anderen über oszillierende Gitter, durch die eine 3-dimensionale Turbulenz mit kleineren Wirbeln erzeugt wird. In beiden Fällen wird, für jeweils definierte Magnetfelder, die Stärke der Strömungserzeugung langsam geändert bis der Übergang in der turbulenten Strömung erreicht wird.