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DY: Dynamik und Statistische Physik
DY 16: Nichtlineare Dynamik und Turbulenz
DY 16.1: Fachvortrag
Mittwoch, 19. März 1997, 14:30–15:00, R4
Die turbulente Kaskade: Ein Markov-Prozess — •R. Friedrich1 und J. Peinke2 — 1Institut für Theoretische Physik, Universität Stuttgart, Pfaffenwaldring 57, D-70550 Stuttgart — 2Experimentalphysik II, Universität Bayreuth, D-95447 Bayreuth
Ein turbulentes Strömungsfeld wird durch die statistischen Eigenschaften der Geschwindigkeitsinkremente vi=u(x+Li/2)−u(x−Li/2) auf unterschiedlichen Längenskalen Li charakterisiert. Eine Analyse experimenteller Daten, erhalten aus Freistrahlexperimenten, legt nahe, daß die N-Punkt-Verteilungsfunktion p(v1,L1;...vN,LN) Markov-Eigenschaften besitzt. Demnach ist die Statistik der turbulenten Kaskade durch die bedingte Verteilungsfunktion p(vi,Li|vj,Lj) festgelegt. Eine weitergehende Datenanalyse zeigt, daß diese bedingte Verteilung einer Fokker-Planck- Gleichung genügt, wobei Drift- und Diffusionskoeffizienten direkt aus den experimentellen Daten bestimmt werden können. Intermittenzeffekte, die sich in einem multifraktalen Skalenverhalten der Momente <(vi)n> äußern, werden somit auf bestimmte Rauschprozesse zurückgeführt.
[1] R. Friedrich, J. Peinke, Physica D (im Druck)