Grundlagen der Turbulenz

    Prüfungsprotokoll Grundlagen der Turbulenz:

    Hier sind die Fragen und Themengebiete, die in unserer Prüfung behandelt wurden… (3 Personen in einer Prüfung):

    - Charakteristiken der Turbulenz benennen
    - Farbfadenversuch
    - Ursachen für Turbulenz
    - Definition Wirbelstärke
    - Symmetrien: Was ist das? Welche gibt es? Besonderheit 2D Strömung?
    - CDF, PDF erklären
    - Varianz, Standardabweichung erklären
    - Reynoldsche Mittelung: Konti und Impulsgleichung aufschreiben
    - Transportgleichung für < u_i u_j >: einzelne Terme benennen und phys. Eigenschaften der Terme erklären
    - Transportgleichung für 2-Punkt Korrelationen: einzelne Terme benennen und phys. Eigenschaften der Terme erklären
    - Skalengesetze: Hypothesen, Kolmogorov Skalen, Längenskalenverhältnisse, Strukturfunktion erklären, 2/3 Gesetz
    - Abklingende hom. isotrope Turbulenz erklären: Ähnlichkeitsansatz, Ergebnisse für u² und l(t)?
    - Was ist l(t)? (integrales Längenmaß)
    - Kanalströmung: Wandgesetze herleiten, Graph aufzeichnen, Geschwindigkeits-Defizit Gesetz (Formel aus Ähnlichkeitsansatz)
    - Turbulenzmodelle: 2-Gleichungs-Modell erklären: Boussinesque, Transportgleichung für k und epsilon

    Es wäre nett, wenn jemand das Protokoll ins Lernzentrum bringen könnte. Ich komme die nächste Zeit nicht nach Darmstadt und kann es deswegen nicht selber tun.

    Hier noch ein Protokoll.
    Wir wurden zu zweit geprüft, aber ich schreib einfach mal alle Fragen auf, egal wem sie gestellt wurden.

    - CDF, PDF, Erwartungswert, Varianz (incl. math. Definition), Reynoldsche Zerlegung
    - RANS - Gleichungen, einPkt-Korrelationsgleichungen + Idee, Verallgemeinerung -> 2Pkt Korrelationen
    - Terme der 2Pkt Korrelationsgleichung, Vor-Nachteile gegenüber 2Pkt- Gleichung
    - Grobe Herleitung karman-howarth und KH hinschreiben
    - Idee der versch. Skalen
    - Strukturfkt definieren und erklären wie man auf 2/3- Gesetz allgemein: F(eta/r)* (epsilon * r)^(2/3) = D_11 kommt.
    - l_o * epsilon ~ k^(3/2)
    - Turbulenzmodelle: Boussinesq-Annahme, Mischungsweg-Modell, k-e-Modell
    - RSM - Modelle: wie wird Dissipation modelliert, grob wie werden Druck-Geschw-Korrelationen modelliert?
    - ganz grob LES: wie heißt die Mittelung (Hochpassfilter)

    Ich habe bestimmt einiges vergessen, aber das war das gröbste. Wir haben beide mit 1.3 bestanden.

    Danke a.n.d.i, bist mir zuvor gekommen ;)

    Was noch fehlt:
    - Schlüsse aus von Karman-Horwarth (duch Skalierung mit integralem Längenmaß wie aus der PDE ne DGL, dann kann man das Verhalten von <u'^2> und l(t) ablesen)
    - Wandgesetze beschreiben (Welche Annahmen gelten für die viskose Unterschicht, welche für das log-Gesetz?), aus Impulsgleichung herleiten.
    - Gewchwindigkeits-Defizit-Gesetz für Kanalströmung

    Einmal editiert, zuletzt von Bigge (17. September 2008 um 12:17)

    Hallo Leute.

    Mir fehlen immer mal wieder ein paar Mitschriften der Vorlesung, weil ich nicht immer da sein konnte.

    Wäre es möglich, dass mir jmd. seine vollständigen Unterlagen mal zum Kopieren geben könnte?

    Gruß Sebastian

    "Ich hatte das Zeug zum Versager. Aber ich habe leider nix draus gemacht" (Otto Walkes)

    Wie lernt ihr denn für die Prüfung?

    Ich gehe noch mal meine Mitschrift durch (die jetzt vollständig ist) und lese dazu parallel im Pope.
    Meint ihr das wird genügen?

    "Ich hatte das Zeug zum Versager. Aber ich habe leider nix draus gemacht" (Otto Walkes)

    Die Inhalte der Prüfungsprotokolle hören sich so an, als müsste man die Herleitung zur Transportgleichung für die Zwei-Punkt-Korrelation nicht drauf haben.
    Das wäre ja sonst der Ober-Rip-Off ...

    "Ich hatte das Zeug zum Versager. Aber ich habe leider nix draus gemacht" (Otto Walkes)

    Noch eine Frage zur Transportgleichung der Reynolds-Spannungen.
    Ich habe mir aufgeschrieben, dass drei Terme ungeschlossen sind.
    Aber sind das nicht vier?! Dissipation, Druck-Scher-Korrelation, Tripelkorrelation und die Druck-Geschwindigkeitskorrelation unter der Divergenz?!

    "Ich hatte das Zeug zum Versager. Aber ich habe leider nix draus gemacht" (Otto Walkes)

    Fragen zum Prüfungsprotokoll vom September 2008, die mir schleierhaft sind:

    • Wie kann man die Boussinesque-Approximation erweitern? Warum ist das sinnvoll/notwendig?
    • Transportgleichung für Anisotropietensor der Reynolds-Spannungen
      (Ich glaube das haben wir im SS 09 nicht besprochen ...)
    • Wodurch unterscheiden sich die Modelle der turbulenten Viskosität?
      (Sicherlich doch durch das Modell selbst - algebraisch, Ein-Gleichungs-, Zwei-Gleichungsmodell...?!)

    "Ich hatte das Zeug zum Versager. Aber ich habe leider nix draus gemacht" (Otto Walkes)

    zur Transport-Gl der Reynolds-Spannungen...

    ich denke du meinst die 1 Punkt Korrelation. Ich habe mir auch aufgeschrieben, dass 3 Terme ungeschlossen sind: Druck-Scher-Korrelation, Dissipation und Diffusion. In der Diffusion stecken ja die Tripel-Korrelation und die ein Term drin, der p und u enthält (das ist meiner Ansicht nach aber nicht die Druck-GEschw.-Korrelation) drin, oder?! Die Druck-Geschw.-Korrelation taucht doch eigentlich erst in der 2 Punkt Korrelation auf oder?!

    Boussinesq:

    Da bin ich mir nun auch nicht ganz sicher, zumal ich das Wort Bossinesq in meinen Mitschriften nicht gefunden habe. Das Zeug was jetzt kommt, habe ich aus Internet, Pope, Rotta:
    Die Boussinesq-Approximation (Approximation für die Reynolds-Spannung) ist der viskosen Schubspannung (tau=eta*Ableitung der gemittelten Geschw) nachgebildet. Dort taucht zusätzlich die "turbulente Austauschgröße" A auf. Der Ansatz mag zwar schön und gut sein, aber das Problem der unbekannten Reynolds-Spannung wird hier auf die Unbekannte A verschoben. Deshalb ist es sinnvoll eine Annahme zu treffen, dass A=konst. (für freie turbulente Scherströmung).

    Transport-Gl für Anisotropie Tensor:

    hatten wir glaube ich nicht.

    Modelle der turbulenten Viskosität:

    hier ist glaube ich nur die Beschreibung der einzelnen Modelle gemeint, von was jeweils ausgegangen wird und wie die turbulente Viskosität jeweils modelliert wird. Beim Modell der konstanten turbulenten Viskosität wird sie z.b. als konstant angenommen, beim Mischungs-Weg-Modell wird sie mit einem turbulenten Längenmaß verwurstelt, Turbulenz-Energie-Modelle benötigen noch die Modellierung der K-Gleichung etc.

    Ok, das hört sich doch schon mal gut an.
    Zumindest entnehme ich keine unangenehmen Überraschungen aus Deiner Antwort...

    Wann hast Du Deine Prüfung? Ich bin morgen schon dran ...

    "Ich hatte das Zeug zum Versager. Aber ich habe leider nix draus gemacht" (Otto Walkes)

    Das wünsche ich Dir auch!

    Noch eine letzte Frage: Aus dem Kapitel 5.7. (Abklingverhalten isotroper Turbulenz) habe ich beim Wiederholen eigentlich keine Schlüsse ziehen können.
    Die Formeln kann ich auch gar nicht mehr so recht nachvollziehen.

    Gibts da irgendwelche essenziellen Schlagwörter, die man da bringen sollte?!

    "Ich hatte das Zeug zum Versager. Aber ich habe leider nix draus gemacht" (Otto Walkes)

    ist jetzt doof gelaufen, weil ich gestern nicht mehr online war...

    ich würde sagen:
    Aus der Karman-HOwarth Gl bekommt man das Abklingverhalten isotroper Turbulenz indem man den Ähnlichkeitsansatz für f(r,t) und k(r,t) macht. über Variablentransformation und einsetzen in die K-H Gl. bekommt man dann Gleichungen für l und <u'²>, die das Abklingverhalten beschreiben.

    wie war denn die Prüfung?

    Hallo,

    kann jemand vollständigen Unterlagen von SS09 mir zum Kopieren ausleihen ?

    Ich brauche es dringend.

    Vielen Dank.