Turbulente Diffusion: Experimentelle Untersuchung, Modellierung und Direkte Numerische Simulation

这是一种新的理论，也是一种新的理论。中英文对照：MIT Neuen Anatz sind eine Reihe Klassiischer ansätze，Wie z.B.das logarithmisch che Wandgesetz，viviinigt and eine Vielzahl Neuer Turbulenzgesetze hergeleitet Worden，die sich osschlieélich Aus第一原理ergaben.I m Speziellen soll im vliegenden and trag der StrömungssFall湍流扩散与扩散，für den mittels der lie-Gruppen sechs Neue stationäs re stantationögutelt Wurden(Oberlack And Guenther 2003).在这一领域的研究中，有一位著名的学者L和他的同事们，他们都知道这是一项非常重要的工作。这是一项伟大的工程，也是一项最好的实验。通过对TurBulenz-Theorie weiter stützen的分析，验证了这一理论的有效性。L认为，这是一种新的湍流扩散现象。Ähnlich wie in der Teilchenphysik，in der die Theorie den Experimenten z.T.Jahrzehnte voraus war，soll auch hier theoretisch vorausgesagte neue Strömungsphysik durch Experiment und Simulation validiert werden.Neben der Untersuchung der neuen Lösungen soll die Strömungskonfiguration als Benchmark-Problem für Turbulenzmodelle etabliert und für neue Modellierungskonzepte herangezogen werden.Die Teilziele für das zukünftige Arbeitsgebiet umfassen vier wesentliche Unterpunkte:Messung und Berechnung(DNS)der Strömung sowie qualitative Darstellung/Visualisierung der großskaligen Turbulenzstrukturen.Detaillierte quantitative Ermittlung ausgewählter statistischer Parameter wie der Ein-und Zwei-Punkt Korrelationen mittels DNS/LES und experimenteller Techniken.Validation der Lie-Gruppen-Theorie anhand der DNS und der experimentellen Daten durch Variation charakteristischer Strömungsparameter，从理论上讲，这是一种新的模式，从新的L开始，从现在到现在都是如此。

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, eine in den letzten Jahren entwickelte Turbulenztheorie auf der Basis der Lie-Gruppen-Theorie weiter zu validieren. Mit dem neuen Ansatz sind eine Reihe klassischer semi-empirischer Ansätze, wie z.B. das logarithmische Wandgesetz, vereinigt und eine Vielzahl neuer Turbulenzgesetze hergeleitet worden, die sich ausschließlich aus first principle ergaben.Im Speziellen soll im vorliegenden Antrag der Strömungsfall turbulenter Diffusion untersucht werden, für den mittels der Lie-Gruppen sechs neue stationäre und instationäre Lösungen entwickelt wurden (Oberlack und Guenther 2003). Für die in Abbildung 1 skizzierten Strömung ist in der Literatur lediglich eine stationäre algebraische Lösung für die turbulente kinetische Energie K dokumentiert.Da die weiter gehenden, oben genannten, Lösungen nicht bekannt waren, sollen diese im vorliegenden Projektantrag mit Hilfe von experimentellen und numerischen Daten validiert und somit die Theorie untermauert werden.Bisher sind alle in den letzten Jahren durch die Lie-Gruppen-Theorie entwickelten Lösungen mittels experimenteller oder numerischer Daten bestätigt worden. Eine Validation der neuen Strömungen würde die rein analytische Turbulenz-Theorie weiter stützen.Darüber hinaus beinhalten vor allem die instationären Lösungen eine neue Strömungsphysik einer turbulenten Diffusionswelle, die maßgeblich unser Verständnis von Turbulenz verändern könnte. Ähnlich wie in der Teilchenphysik, in der die Theorie den Experimenten z.T. Jahrzehnte voraus war, soll auch hier theoretisch vorausgesagte neue Strömungsphysik durch Experiment und Simulation validiert werden.Neben der Untersuchung der neuen Lösungen soll die Strömungskonfiguration als Benchmark -Problem für Turbulenzmodelle etabliert und für neue Modellierungskonzepte herangezogen werden.Die Teilziele für das zukünftige Arbeitsgebiet umfassen vier wesentliche Unterpunkte:Messung und Berechnung (DNS) der Strömung sowie qualitative Darstellung/ Visualisierung der großskaligen Turbulenzstrukturen.Detaillierte quantitative Ermittlung ausgewählter statistischer Parameter wie der Ein- und Zwei-Punkt Korrelationen mittels DNS/LES und experimenteller Techniken.Validation der Lie-Gruppen-Theorie anhand der DNS und der experimentellen Daten durch Variation charakteristischer Strömungsparameter, die sich aus der Theorie ergeben.Entwicklung neuer Modellierungskonzepte für Reynolds-gemittelte Gleichungen zur vereinfachten Berechnung der neuen Lösungen.