Hamburg 2001 – scientific programme
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DY: Dynamik und Statistische Physik
DY 12: Strukturbildung und Turbulenz II
DY 12.5: Talk
Monday, March 26, 2001, 12:00–12:15, S 5.5
Rayleigh-Bénard Konvektion in Gitterplatz-Modellen: Simulation und NMR-Experiment — •Markus Weber, Andreas Klemm, Rainer Kimmich und Arnold Kühnle — Sektion Kernresonanzspektroskopie, 89069 Universität Ulm
Stationäre Rayleigh-Bénard Konvektion, gestört durch poröse Modellstrukturen, wurde mittels Finite Volumen Simulationen und NMR- Geschwindigkeitsbildgebung untersucht. Als poröse Struktur diente dafür das in der Perkolationstheorie ausführlich behandelte Gitterplatz-Modell. Entsprechende Objekte wurden mit einem Fräsbohrplotter in Polystyrol gefräst. Damit wurden bis zu 100× 50 Gitterpunkte realisiert. Der direkte Vergleich zwischen Simulation und ortsaufgelösten NMR- Geschwindigkeitskarten erbrachte eine gute Übereinstimmung. Es wurden konvektive Prozesse sowohl unter der Perkolationsschwelle pc als auch über pc untersucht. Bei geeigneten Rayleighzahlbedingungen kann ein Sprung der maximalen Absolutgeschwindigkeiten nahe pc über nahezu zwei Dekaden beobachtet werden. Die Auswertung der Geschwindigkeitshistogrammfunktionen erbrachte für Porositäten oberhalb des Phasenübergangs bereichsweise ein Potenzgesetz. Anhand dieser Histogrammfunktionen läßt sich eindeutig die größte durch den Perkolationscluster gehende Konvektionswalze von den übrigen unterscheiden.