Symmetry analysis of two-point correlations in turbulent boundary layers

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Ziel des Forschungshabens ist eine Charakterisierung anisotroperturbulenter Strömungen unter Berücksichtigung geeigneterSymmetriezerlegungen. Zum einen sollen die Lie-Symmetrien derReynoldsgemittelten Gleichungen ausgenutzt werden, um analytischeLösungen für die großskaligen Variablen, also diemittlere Geschwindigkeit und der Reynoldsschen Spannungen, zu berechnenund zu validieren. Zum anderen sollen die vonProcaccia et al. propagierten Zerlegungen nach rotationsinvariantenUnterräumen analytisch und numerisch weiterverfolgt werden.Die Zerlegungen stellen eine allgemeine Erweiterung der klassischenÜberlegungen von Karman und Howarth dar, die lediglich den Transportisotroper Turbulenz behandelt haben.Experimentelle Daten aus dem parallel geplanten Vorhaben amDeutsch-Niederländischen Windkanal sowie Daten aus direkten numerischenSimulationen einer homogenen Scherturbulenz und einer turbulentenGrenzschicht sollen zur Verifikation der theoretischen Überlegungenherangezogen werden. Insbesondere soll untersucht werden, ob und inwieweit sich die Anisotropie auf den großen Skalen zu den kleinenkleinen hin fortpflanzt.