Turbulente Strömungen

Vorlesung:  
Wann: Im Wintersemester, Mittwoch, 11.30 - 13.00 Uhr
Wo: Hörsaal H003, Hermann-Blenk-Str. 37
  Zusätzlich Teilnahme über BigBlueButton möglch
Vorlesungsbeginn: Aktuelle Infos per Stud.IP, Beginn im WS2023/24: 01.11.2022
Dozent: Dr.-Ing. P. Scholz

Prüfungstermine

Übung  
Wann: Im Wintersemester, Mittwoch, 13.00 Uhr - 13.45 Uhr
Wo: Hörsaal, Labore im Institut, per Heimarbeit
Beginn: Aktuelle Infos in der VL und per Stud.IP, typischerweise zweite Vorlesungswoche
Übungsleiter: Dr.-Ing. P. Scholz

Ziele der Vorlesung

Die Studierenden haben vertiefte Kenntnisse in der Phänomenologie turbulenter Strömungen und in den mathematischen Ansätzen zur Beschreibung und Berechnung der Turbulenz in technischen Anwendungen. Sie beherrschen die Hypothesen, die den etablierten Ansätzen zur Lösung des Schließungsproblems der Turbulenz zu Grunde liegen und können so konkrete Problemstellungen beurteilen. Sie haben eigene Erfahrungen in der Berechnung turbulenter Scherströmungen und kennen Methoden um turbulente Strömungen aktiv oder passiv zu beeinflussen.

Course Content

  • Grundbegriffe
  • Turbulenzentstehung
  • Grundlagen der ausgebildeten Turbulenz: Bewegungsgleichungen von Reynolds, Grenzschichtgleichungen, Erhaltungsgleichung der turbulenten kinetischen Energie
  • Statistische Theorie der Turbulenz: Korrelationen, Taylor-Hypothese, Makro-Maßstab, Mikro-Maßstab, Spektren,Verteilungsfunktionen, Anisotrope-Invarianten
  • Dynamik isotroper Turbulenz, vonKarman-Howarth-Bezehung, Lokalisotropie, Kolmogoroff'sche Hypothesen, Universelles Spektrum
  • Scherströmungen: Turbulente Wandschichten, freie Scherschichten
  • Simulation turbulenter Strömungen: Skalenauflösende Simulationen, Wirbelviskositätsmodelle, Aufbau und Kalibrierung eines Wirbelviskositätsmodells