Referenzexperiment für Untersuchungen der Dynamik und Koexistenz von großräumigen und kleinskaligen Strömungsstrukturen am Beispiel barokliner und Schwerewellen

[中英文摘要][晓雨-0920交稿]Referenzexe für das SchwerpenktProgramm(SPP)Metström.Dieses Experience Ein anerkanntes Modelell für Metalologische Strömungen and ist ALS ReferenzExample für n nanntes Models für Metalologishe Ström Teilbereich“Groçe e Skalen/Dynamik”beonders geigenet，weil sehr gut kontrolliare are Randbedingingunbehitzent and eahlreiche International Gruppen Unterucgen Hunt Leeahlreiche International Gruppen Unterucgen Hunter Leuerkrischtien Wellenberich Mdiesem Referenzexe für nkannes Modelices Gruppen Unterucgen Hunn eereiche International Gruppen Unterucgen Hunn Leehrkrischtien Wellenbermdiesem这是一项重要的实验计划(第一阶段)和第二阶段计划(第二阶段)，这是一项新的计划，其目的是为了更好地模拟德国和德国的经济和社会发展。他说：“这是一件很重要的事情，因为这是一个典型的国家。Zur定量地指出，这是一种新的信息传递方式。Gleichzeitig MIT PIV-and LDA-Messungen in Oberfläche MIT Einer Infrarot-Kamera Quantity v bstimt.在第一阶段中，Konnten Wire将同时为Messungen duchführen提供服务。Für阶段2在das irreguläre system vordringen的Wollow Wire Aber noch Weer。这是一项非常重要的实验，它是一项新的计划，也是最重要的一项计划，也是一项新的计划。他说：“这是一件非常重要的事情。”这是一种对数据的解释，也是对数据的解释，也是对信息技术的解释。[参考译文]这句话的意思是：[参考译文][参考译文][晓雨-0920交稿]这句话的意思是：[参考答案][参考译文]Gemessene Feld是MIT Bewährten Verfahren der Multiariten Statistik Analysiert。他说：“我不想做这样的实验，嗯…”第一个阶段是，在一个国家和地区的动力系统中，进行数据分析和数据分析。Für第二阶段平面布线试验在BTU Cottbus下，模具在Enger Kooperation MIT数字通道中自动完成。他说：“我不知道怎么回事，我不知道怎么回事。所有的信息和错误都是数字的，这是一种新的编程方式。在阿尔贝特的互联网平台上，大都会教徒失去了亲人。表1 Zeigt Bisherige and Zukünftige Kooperation en innerhalb von Metström.Für阶段3 Plen wir，zusätzlich toptopische Rossby-und Schwerewellen im Zylinderspalt anzuregen and Deren Wechselwirkung MIT den Baroklinen Wellen Experentell zu unteruchenen.

Die thermisch getriebene Strömung in einem rotierenden Zylinderspalt (Barokliner Wellentank) dient als Referenzexperiment für das Schwerpunktprogramm (SPP) MetStröm. Dieses Experiment ist ein anerkanntes Modell für meteorologische Strömungen und ist als Referenzexperiment für den MetStröm Teilbereich „Große Skalen/Dynamik“ besonders geeignet, weil es sehr gut kontrollierbare Randbedingungen besitzt und bereits zahlreiche internationale Gruppen Untersuchungen im leicht überkritischen Wellenbereich mit diesem Modell durchgeführt haben. Die im Referenzexperiment gemachten (Phase 1) und für die Zukunft geplanten Untersuchungen (Phase 2) gehen aber über die früher gemachten Arbeiten hinaus und beziehen sich auf die Charakterisierung bisher nur sehr wenig untersuchter koexistierender groß- und kleinräumiger Strukturen beim Übergang in die Turbulenz.Im Rahmen der für Phase 2 geplanten Referenzexperimente konzentrieren wir uns auf simultane Geschwindigkeits- und Temperaturmessungen mit dem Fokus auf kleinskalige Strukturen. Diese werden vornehmlich für weit überkritische Bereiche mit hohen Taylorzahlen beobachtet, in denen das Strömungsregime typischerweise eine Vielzahl koexistierender Skalen aufweist. Zur quantitativen Bestimmung der Strömungsfelder sind bewährte räumlich und zeitlich hochauflösende berührungsfreie Messverfahren (LDA- und PIV-Messungen) vorgesehen. Gleichzeitig mit PIV- und LDA-Messungen werden Temperaturfelder an der Oberfläche mit einer Infrarot-Kamera quantitativ bestimmt. In Phase 1 konnten wir bereits solche simultanen Messungen durchführen. Für Phase 2 wollen wir aber noch weiter in das irreguläre Regime vordringen. Dazu muss der bestehende Experimentaufbau mit einem Schleifring ausgestattet werden, der eine Co-Rotation der Kameras mit dem Zylinderspalt erlaubt.Simultane Messungen von Geschwindigkeit und Temperatur erlauben es, punktuelle, zeitlich hoch aufgelöste LDA-Messungen dem „globalen Wellenfeld“ zuzuordnen. Auch lassen sich PIV-Messungen in radialer-axialer Ebene durchführen, ohne den Bezug zum Wellenfeld zu verlieren. Dies ist zum einen wichtig für die Interpretation der Daten, zum anderen können Strukturen gefunden werden, die mit dem PIV-System allein nicht zu erfassen sind. Nicht zuletzt erhöhen simultane Messungen von Temperatur und Geschwindigkeit die Qualität der Benchmarkdaten für numerische Verfahren ganz erheblich.Zur Auswertung der Daten und zur Charakterisierung der gemessenen Zustände werden Methoden der nichtlinearen Zeitreihenanalyse eingesetzt. Gemessene Felder werden mit bewährten Verfahren der Multivariaten Statistik analysiert. Etablierte Verfahren werden aber auch an die speziellen Gegebenheiten unseres Experiments angepasst, um z.B. die Zylindersymmetrie geeignet auszunutzen. Phase 1 hat gezeigt, dass solche Analysen nicht nur nützlich sind zum Aufbereiten der Daten, sondern auch neue Einblicke in die Dynamik bei Regimeübergängen erlauben. Für Phase 2 planen wir auch numerische Experimente an der BTU Cottbus, die in enger Kooperation mit numerischen Arbeitsgruppen aufgesetzt werden. Solche Experimente sind wichtig, um Messungen, insbesondere von kleinskaligen Phänomenen, vor Ort zu unterstützen. Alle gewonnenen Messdaten und Ergebnisse werden den numerischen Arbeitsgruppen innerhalb des Schwerpunktprogramms als Benchmarkdaten zur Verfügung gestellt. Eine Internet Plattform zum Herunterladen der Daten ist bereits in Arbeit. Tabelle 1 zeigt bisherige und zukünftige Kooperationen innerhalb von MetStröm. Für Phase 3 planen wir, zusätzlich topographische Rossby- und Schwerewellen im Zylinderspalt anzuregen und deren Wechselwirkung mit den baroklinen Wellen experimentell zu untersuchen.