Dr.-Ing. Lipo Wang

Die Theorie der Dissipationselemente in turbulenten Strömungen

Die Theorie der Dissipationelemente ermöglicht eine neue Sichtweise auf Turbulenz. Ausgehend von jedem Punkt im Strömungsfeld können Trajektorien entlang der auf- und absteigenden Gradienten einer skalaren Grösse gefunden werden, die die Extrempunkte dieser Grösse miteinander verbinden. Die Punkte, deren Trajektorien dieselben Maxima und Minima miteinander verbinden, bilden ein Dissipationselement. Dissipationselemente erlauben eine Aussage über die Struktur eines turbulenten Strömungsfeldes. Voraussetzung für die Definition von Dissipationselementen anhand von Trajektorien ist ein glattes Strömungsfeld, was in diffusiven Strömungen stets der Fall ist. Eine Eigenschaft der Dissipationselemente besteht darin, dass sie das Strömungsgebiet vollständig ausfüllen. Mit Hilfe der statistischen Informationen der Dissipationselemente kann das turbulente Strömungsfeld vollständig rekonstruiert werden. Die Analyse des Turbulenzfeldes erfolgt durch DNS.

I. Forschungsprojekte

  • Theoretische Analyse von Dissipationselementen. Förderung durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
  • Direkte Numerische Simulation von inkompressabler homogener Scherströmung

 

II. Veröffentlichungen

  • Norbert Peters & Lipo Wang: "Dissipation Element Analysis of Scalar Fields in Turbulence". Comptes Rednue de Mechanique, 334 (2006) 493-506.
  • Lipo Wang & Norbert Peters: "The length scale distribution function of the distance between extremal points in passive scalar turbulence".  Journal of Fluid Mechanics, 554 (2006) 457-475.
  • Norbert Peters & Lipo Wang: "The central role of the scalar dissipation rate in non-premixed combustion".  5th US combustion meeting (2007)

III. Die Galerie von der Struktur Dissipationselementen

  1. Die Beeinflussung von vortex-tube in verschiedene Felder