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

基本信息

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

项目摘要

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.

Im Rahmen des Geplanten forschungsprojektes soll diestosilität和die die strukturkildung von baroklinen wellen untersucht werden。 Dazu Wird Ein Starr Rotierender Zylinderspalt Verwendet，DerInnenGekühltundaußenBeheizt 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 dabeiderübergangvon stostilen baroklinen wellen Zur Geostrophischen turbulenz und Die die bostimmung der der der barokloklinen wellen。 Zur BestimmungderströmungsStrukturenSindBerührungsfreieMeßverfahren（lda-und piv-Messungen）Vorgesehen。 UnterstütützendSollen Zur Auswertung Sols对如何应对这种情况有深刻的了解。 Zur Auswertung Sols对如何处理这种情况有深刻的了解。 Zur Auswertung Sols对如何处理这种情况有深刻的了解。 Zur Auswertung Sols对如何处理这种情况有深刻的了解。统治是您可以享受人民生活的地方。统治是您可以享受人民生活的地方。