Visualisierung & Wahrnehmung - VMP

thermodynamischen Gründen (hoher
Wirkungsgrad) möchte man die
Temperaturen möglichst hoch halten,
wohingegen die Materialien nicht in
der Lage sind, diese Temperaturen
auszuhalten. Folglich muss man die
Schaufeln kühlen. Eine sehr weit
entwickelte Technologie ist die sogenannte
Filmkühlung. In der Nähe
der Vorderseite der Schaufel befinden
sich Reihen von kleinen Löchern, aus
denen kühlere Luft ausgeblasen und
so ein kühlender Schutzfilm auf die
Turbinenschaufel gelegt wird, sodass
sie nicht verbrennt.
Schliesslich nenne ich das Einströmen
eines Flusses in das Meer. Das
Süsswasser des Flusses trägt auch eine
Sedimentfracht. Man interessiert sich
dafür, wie sich das Süsswasser mit
dem Salzwasser vermischt und wie
sich das Absetzen des Sedimentes im
Meer dann abspielt. Diese Prozesse
untersuchen wir erstmals mit hochaufgelösten
Simulationen.
Wir hatten einen Artikel im
„Spektrum der Wissenschaft“
über die Navier-Stokes-Gleichungen
gelesen. Wenn man
nun zeigte, dass es keine physikalische
Lösung der Gleichungen
gäbe, würde das nicht die
ganze Physik der Strömungen
umkrempeln?
Ich denke, die Gefahr ist nicht gegeben
– leider ist aber auch die Hoffnung
gering, rasch theoretische Fort-
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Jean Favre & Thorsten Bosse : Fluid velocity
distribution around a suspension drop
schritte zu erzielen. Man würde dann
allenfalls versuchen, an dem Ansatz
der Gleichungsformulierung etwas
zu ändern. Es ist ja nicht so, dass die
Navier-Stokes-Gleichungen direkt
vom Himmel in die Lehrbücher gefallen
wären. Für ihre Herleitung hat
man gewisse Annahmen getroffen, die
„konstitutiven Gesetze“ des untersuchten
Fluids, die ausdrücken, wie
Schubspannungen (Reibungskräfte)
im Fluid von der Strömung abhängen.
Für viele Stoffe, wie Wasser oder Luft,
gilt ein linearer Zusammenhang zwischen
den Schubspannungen in dem
Fluid und den Geschwindigkeitsgradienten
der Strömung. Man nennt
das ein Newtonsches Fluid. Dieser
rheologische Ansatz ist aber nicht
für alle Fluide zutreffend: etwa bei
Titelthema: Visualisierung