Was ist Fluid-Turbulenz?

Es wird eine innovative Wellenstrukturtheorie der Turbulenz vorgestellt. Der wichtigste Fortschritt ist die Bereitstellung von Turbulenzparametern aus theoretischen Untersuchungen der optimalen Selbstorganisation der Turbulenz durch Bewertungen mit Hilfe der Informationsentropie.
Die neuen theoretischen Ergebnisse stimmen mit den experimentell gesicherten Resultaten turbulenter Konvektionsgeschwindigkeitsfelder bei freier und erzwungener Turbulenz sehr gut überein. Im Zusammenhang mit dem logarithmischen Wandgesetz wird gezeigt, dass es keine viscose Unterschicht gibt.
Die Formulierung des Oszillationsproblems der Turbulenz und die Lösung der Randwertaufgaben mit an die konkrete Aufgabenstellung angepassten Koordinatensystemen erfolgt für viele technisch bedeutsame turbulente Strömungen, u.a. glatte und raue Rohrströmung, Konfusor- und Diffusorströmung, Drallströmung, Rührerströmung, Einlaufströmung, Intermittenz, Nachlaufströmung und Freistrahlen.
Eine erkenntnistheoretische Komponente der Innovation ist die Darstellung der Turbulenz durch kontravariante Vektorfelder, die sich durch die Beständigkeit der Turbulenzstrukturen bei Veränderung der Strukturdichte auszeichnen. Die Turbulenzstrukturen wirken als aktive Impulssender gebrochener Monopole, Dipole, Tripole und Quadrupole im Strömungsfeld. Der Dissipationsmechanismus wird qualitativ und quantitativ erstmalig hinsichtlich der Prozesse in den Turbulenzstrukturen beschrieben.
Den Übergang vom kontravarianten Turbulenzgeschwindigkeitsfeld zum kovarianten Konvektionsgeschwindigkeitsfeld ermöglichen die Brechung und Verschränkung.
Es wirken die Prinzipien der Turbulenz als Fraktalprinzip, Spiegelungsprinzip, Verschränkungsprinzip, Brechungsprinzip und Faltungsprinzip
Die Wellenstrukturtheorie der Turbulenz bietet ein ordnendes Instrument weiterer Untersuchungen zu zahlreichen offenen Problemen.

Autorentext

Gert Naue was born July 21st, 1934 in Leipzig, Germany. Following his Abitur (general qualification for university entrance) in 1953, he studied aerodynamics at the Technical University of Dresden and obtained an engineering diploma in 1958 and a doctorate in 1962. His habilitation in 1967 was supervised by Prof. Werner Albring. From 1961 to 1965 Gerd Naue held the position of Head of the Research Department for Thermodynamics at the Research and Testing Institute for Fluid Kinetic Machines in Dresden and the Scientific and Technical Center for Power Plants in Pirna. From 1965 to 1967 he was Lecturer and then from 1967 to 1992 Full Professor of Fluid Mechanics at the Technical University of Merseburg. In 1992 he became a managing partner at a privately held engineering service provider in Dresden. Since retirement in 1999 he has been engaged in freelance assignments in the fields of process engineering, fluid mechanics and thermodynamics.