Bild des Monats: Turbulente Szenen
Ab einer bestimmten Fließgeschwindigkeit sorgen kleinste
Störungen dafür, dass eine Strömung turbulent wird. Forscher
um Kerstin Avila und Björn Hof vom Max-Planck-Institut für
Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen fanden nun
heraus, unter welchen Bedingungen das Strömungsverhalten
in geschlossenen Rohrleitungen kippt.
Die Forscher untersuchten hierzu das Fließverhalten in einer 15 Meter langen, aber nur vier Millimeter dünnen Röhre. Mit kurzen Wasserinjektionen lösten sie bei unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten kleine Wirbelflecken aus und verfolgten, ob diese verschwinden oder sich wie im Bild gezeigt aufspalten und erhalten bleiben. So bestimmten sie als Grenzwert für Turbulenz eine Reynoldszahl – das ist eine dimensionslose Kenngröße zur Beschreibung von Röhrendurchmesser, Fließgeschwindigkeit und Viskosität der Flüssigkeit – von 2040 plus/minus 10.
Die Forscher untersuchten hierzu das Fließverhalten in einer 15 Meter langen, aber nur vier Millimeter dünnen Röhre. Mit kurzen Wasserinjektionen lösten sie bei unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten kleine Wirbelflecken aus und verfolgten, ob diese verschwinden oder sich wie im Bild gezeigt aufspalten und erhalten bleiben. So bestimmten sie als Grenzwert für Turbulenz eine Reynoldszahl – das ist eine dimensionslose Kenngröße zur Beschreibung von Röhrendurchmesser, Fließgeschwindigkeit und Viskosität der Flüssigkeit – von 2040 plus/minus 10.
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