Einsatz der Invariantentheorie zur Modellierung des laminar-turbulenten Strömungsumschlags

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Das hier vorliegende Forschungsvorhaben sieht vertiefende experimentelle, numerische und analytische Untersuchungen des laminar-turbulenten Strömungsumschlages wandgebundener Strömungen vor. Für diesen Zweck wurden die Hitzdraht- und Laser-Doppler-Anemometrie für verläßliche, wandnahe Messungen weiterentwickelt, und Computerprogramme dahingehend erweitert, daß Berechnungen transitionaler Strömung möglich werden. Auf der Basis von Ergebnissen aus Voruntersuchungen liegen theoretische und experimentelle Hinweise vor, daß der für wandnahe turbulente Strömungen entwickelte Formalismus auf der Basis der Invariantentheorie auf transitionale Strömungen erweitert werden kann. Die Invarianten, die zur Kennzeichnung der Anisotropie Einsatz finden, sollen Anwendung finden, um die Entwicklung der transitionalen Anfachung von Störungen in Gebiete zweidimensionalen und dreidimensionalen Störungsentwicklungen einzuteilen. Theoretische Erkenntnisse über zwei Komponenten bzw. zweidimensionale Turbulenz sollen zur Anwendung kommen, um das Anfachen von Strömungsschwankungen in diesem Teil des Strömungsgebietes zeitgemittelt zu berechnen. Die Voraussetzungen für Modellierungen der Turbulenzentwicklung in diesem Gebiet liegen vor, so daß das das Ziel der vorgeschlagenen Untersuchungen, eine Modellierung transitionaler Strömungen mit Hilfe der Invariantentheorie, als erreichbar angesehen wird.