Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat die nun abgeschlossene erste Phase der dezentralen DFG-Forschergruppe FOR1182 „Turbulenz“, deren Sprecher BTU-Professor Dr. Christoph Egbers ist, als „exzellent“ bewertet und eine zweite Phase mit einer halben Million Euro allein für die BTU zur Fortsetzung der Forschungsarbeiten für die nächsten drei Jahre bewilligt. Die Forschergruppe erhält insgesamt rund zwei Millionen Euro.
In der ersten Phase hatte die Wissenschaftlergruppe von den Universitäten Cottbus, Marburg, Ilmenau, Erlangen-Nürnberg sowie das Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen 1,9 Millionen Euro von der DFG erhalten. Die Physiker arbeiten gemeinsam an der Erforschung von turbulenten Strömungen. Hinter dem für Laien sperrigen Forschungsthema „Wandnahe Transport- und Strukturbildungsprozesse in turbulenten Rayleigh-Bénard-, Taylor-Couette- und Rohrströmungen“ verbirgt sich das Erkenntnisinteresse an Strömungen, wie sie zum Beispiel in Flugzeugkabinen, in großen Konzerthallen, aber auch in der Atmosphäre auftreten. Die bisher bekannten Theorien und Modelle zu diesen Strömungen sind noch unzureichend, denn sie weichen umso mehr von den gemessenen Werten ab, je stärker die Strömung turbulent wird. Hier setzt die Forschergruppe an, die sowohl eine Überprüfung der Theorien als auch die bessere Erforschung der Strömungsturbulenzen in Experimenten anstrebt.
„Die Beschreibung turbulenter Strömungen ist nach wie vor eine der größten Herausforderungen in den Ingenieurwissenschaften und der klassischen Physik“, heißt es hierzu auf der Homepage der Forschergruppe an der BTU Cottbus. Ein besonderer Erkenntnisfortschritt ist den Verantwortlichen zufolge in Form neuer Skalierungsgesetze für die Einzelsysteme und durch die vergleichende Untersuchung dreier fundamentaler Strömungen schon in der ersten Phase gelungen, die bisher meist getrennt betrachtet wurden: Dabei handelt es sich um thermische Konvektion in einer von unten geheizten Zelle (Rayleigh-Bénard-Strömung), Scherturbulenz zwischen zwei konzentrischen, sich drehenden Zylindern (Taylor-Couette-Strömung) sowie druckgetriebene Turbulenz in einer Rohrströmung. In der nun beginnenden zweiten Phase wird es darum gehen in diesen drei Systemen, Analogien und Unterschiede im globalen Transportverhalten bei voll entwickelter Turbulenz noch stärker heraus zu arbeiten.
Prof. Dr.-Ing. Christoph Egbers, Sprecher dieser Forschungsgruppe, hat an der BTU Cottbus den Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungslehre (LAS) am Institut für Verkehrstechnik Fakultät Maschinenbau, Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen der Brandenburgischen Technischen Universität Cottbus inne.
Quelle: BTU Cottbus
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