Geometrische Struktur kleinskaliger Turbulenz

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Im zweiten Förderungszeitraum soll die geometrische Struktur des Feldes des Absolutwertes der Geschwindigkeit genutzt werden, um dieses raumfüllend in kleinere Bereiche aufzuteilen, deren lokale Eigenschaften einfacher beschrieben werden können. Die kleineren Bereiche sind Bündel von Stromliniensegmenten deren seitliche Begrenzung durch 2D-Dissipationselemente festgelegt wird. Stromliniensegmente erstrecken sich zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert der Geschwindigkeit entlang einer Stromlinie. Diese geometrischen Objekte, Stromlinien, Stromliniensegmente und Stromlinienbündel werden in einer turbulenten Kanalströmung zwischen einer ebenen und einer sinusförmig gewellten Platte untersucht. Die ersten beiden Antragsteller (Peters und Oberlack) werden Direkte Numerische Simulationen sowie statistische und theoretische Analysen durchführen. Der dritte Antragsteller (Schröder) wird mittels der tomographischen Particle-Image Velocimetry (TPIV) hochaufgelöste 3D-Geschwindigkeitsfelder in der Kanalströmung analysieren. Die vierte, neu hinzugekommene Gruppe von Antragstellern (Kuhlen und Hentschel) wird aus den DNS-Daten Visualisierungen der Stromlinienbündel mittels Methoden der virtuellen Realität erzeugen um deren Dynamik sichtbar zu machen. Schließlich sollen die ermittelten geometrischen Zusammenhänge zu einem anisotropen Feinstrukturmodell für LES führen.