Untersuchungen zum Verhalten von baroklinen Instabilitäten im starr rotierenden, innen gekühlten Zylinderspalt

研究刚性旋转、内部冷却的圆柱间隙中斜压不稳定性的行为

• 批准号: 5171136
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Christoph Egbers
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl Aerodynamik und Strömungslehre
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1998-12-31 至 2002-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5171136?language=en
• 关键词: Untersuchungen; zum; Verhalten; von; baroklinen

Im Rahmen des geplanten Forschungsprojektes soll die Stabilität und die Strukturbildung von baroklinen Wellen untersucht werden. Dazu wird ein starr rotierender Zylinderspalt verwendet, der innen gekühlt und außen beheizt werden kann. Durch Variation der Rotationsfrequenz und der Temperaturdifferenz können in dieser Geometrie sowohl stabile als auch irreguläre Strömungsmuster erzeugt werden, die den gleichen physikalischen Mechanismus aufweisen wie Störmungen in der Atmosphäre und im Ozean. Im Vordergrund der Untersuchungen stehen dabei der Übergang von stabilen baroklinen Wellen zur geostrophischen Turbulenz und die Bestimmung der Dispersion der baroklinen Wellen. Zur Bestimmung der Strömungsstrukturen sind berührungsfreie Meßverfahren (LDA- und PIV-Messungen) vorgesehen. Unterstützend sollen Temperatur-Zeitreihen im Fluid gemessen werden. Zudem soll das geometrische Aspektverhältnis des Zylinderspalts variiert werden, um die gefundenen Strömungszustände verallgemeinern zu können und so einen direkten Vergleich mit Strömungsverhältnissen in der Erdatmosphäre zu realisieren. Zur Auswertung sollen neben linearen Methoden wie Fourieranalyse und Autokorrelation vor allem nichtlineare Methoden der Chaosdynamik eingesetzt werden, um die topologischen Eigenschaften der Attraktoren der Zustände zu beschreiben. Erstmals soll für Wellen dieser Art ein umfassendes Bifurkationsszenario experimentell gemessen werden.

在该地区，研究项目旨在稳定和加强韦尔登的结构。大足将是一个明星旋转Zylinderspalt verwendet，内部的gekühlt和außen beheizt韦尔登。在这种几何条件下，旋转频率和温度差的变化也是不规则的Stömungsmuster erzeugt韦尔登，这种物理机制与大气和臭氧中的Störmungen一样。在地转湍流中，稳定大气环流的观测和大气环流弥散的估算是一个重要的基础。因此，Strömungsstrukturen的确定非常重要。Unterstützend sollen Temperatur-Zeitreihen im Fluid gemessen韦尔登. Zudem soll das geometrische Aspektverhältnis des Zylinderspalts variiert韦尔登，um die gefundenen Strömungszustände verallgemeinern zu können and so einen direkten Vergleich mit Strömungsverhältnissen in der Erdatmoistäre zu realisieren.对于韦尔登动力学的非线性方法，我们采用傅里叶分析和自相关的线性方法来求解。首先要为艺术做好准备，这是一项韦尔登。