Dynamik instabiler Strömungen

Lehrveranstaltungen am Fachgebiet für Dynamik instabiler Strömungen

© Pai et al. Center for Turbulence Research

Grundlage turbulenter Strömungen

Wir führen turbulente Strömungen phänomenologisch ein und stellen aktuelle Analyse- und Modellierungswerkzeuge vor. Durch interaktive Messübungen im Windkanal werden die erlernten Methoden angewandt und die Eigenschaften turbulenter Strömungen weiter vertieft. Die grundlegenden Mechanismen werden dabei stets auf technisch relevante Strömungen wie z.B. am Flügel, um Fahrzeuge oder in Turbomaschinen bezogen.

© doi.org/10.1103/APS.DFD.2016.GFM.V0044

Kontrolle turbulenter Strömungen

Auf Basis der erlernten Grundlagen turbulenter Strömungen wird der Aspekt der Strömungskontrolle vermittelt. Wir führen die lineare Stabilitätstheorie turbulenter Strömungen ein und behandeln damit die Entstehung und Kontrolle großskaliger turbulenter Strukturen. Es werden verschiedene empirische und analytische Verfahren zur Beschreibung dieser kohärenten Strukturen vorgestellt und diskutiert. Anschließend werden diverse Verfahren zur aktiven und passiven Strömungskontrolle im Detail diskutiert.

© ISTA

Methoden der Datenanalyse in der Thermofluiddynamik

Durch aktuelle Messtechnik und numerische Simulationen existieren immer mehr Möglichkeiten, große Mengen an Daten in Strömungsfeldern zu erhalten. Um zielgerichtete Diagnosen und Erkenntnisse zu gewinnen, ist es erforderlich, diese Datenmengen systematisch zu erfassen und zu analysieren. Dies ist insbesondere in hochgradig turbulenten Strömungen eine Herausforderung.

© ISTA

Thermofluiddynamisches Projekt

Dieses Projekt bietet Einblicke in aktuelle Forschungsfelder der Thermofluiddynamik des Fachgebiets Dynamik instabiler Strömungen. Dazu zählen Fragestellungen aus Bereichen wie z.B. Strömungs- und Flammendynamik, Strömungskontrolle, Instabilitäten in reagierenden Strömungen oder spezielle Verfahren der Datenanalyse.

© emmett-photography.com

Kolloquium Dynamik instabiler Strömungen

Vortrag und Diskussion aktuell veröffentlichter Forschungsarbeiten zu relevanten Themen aus dem Gebiet der Analyse turbulenter Strömungen. Weiterhin werden aktuelle Studien- und Abschlussarbeiten sowie Projektarbeiten des Fachgebiets Dynamik instabiler Strömungen vorgestellt.

© Fernex, Daniel, Bernd R. Noack, and Richard Semaan. "Cluster-based network modeling—From snapshots to complex dynamical systems." Science Advances 7.25 (2021): eabf5006

Neue Techniken der Modellbildung für Gasturbinen Verbrennungssysteme

Um das Potenzial moderner Gasturbinen voll auszuschöpfen, sind weitere Auslegungsschritte zur Optimierung des Betriebsverhaltens notwendig. In diesem Zusammenhang stellt auch die Möglichkeit alternativer Brennstoffe wie Wasserstoff neue Anforderungen an Gasturbinen. In unserer Forschung nutzen wir Methoden des maschinellen Lernens, um mathematische Modelle verschiedener Komponenten des Verbrennungssystems zu erstellen, die zur Analyse und Optimierung verwendet werden können. Mit den teilnehmenden Studierenden wollen wir den neuen Ansatz des Cluster-Based network modeling verfolgen, um experimentelle Strömungsdaten aus einer Brennkammer zu analysieren und auszuwerten.