Von kleinen Wirbelflecken zur Turbulenz

Turbulenzen im Griff - Wissenschaftlern gelingt es, turbulente Strömungen zu beruhigen - und auf diese Weise Energie zu sparen 12. Juli 2011 Turbulenz ist ein bislang weitgehend ungeklärtes Phänomen, das von immenser Bedeutung für eine Vielzahl von Anwendungen ist. Eine besonders wichtige Anwendung ist der Transport von Flüssigkeiten und Gasen durch Rohre. Hier sind Turbulenzen unerwünscht, denn sie kosten viel Energie, beispielsweise beim Transport von Öl durch Pipelines. An der grundlegenden Frage, bei welcher Fließgeschwindigkeit sich erstmalig Turbulenzen in einer gleichmäßig strömende Flüssigkeit ausbreiten können, haben sich Fluiddynamiker seit über einem Jahrhundert die Zähne ausgebissen. Nun haben Forscher um Björn Hof vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation in Göttingen dieses Rätsel gelöst. Sie untersuchten kleine Wirbel, die entweder absterben oder sich teilen und so als Keime für größere Turbulenzen wirken. Die Forscher bestimmten die Geschwindigkeit der Flüssigkeit, bei der mehr Wirbel neu entstehen als wieder verschwinden und somit den Umkipppunkt zur Turbulenz. Bild vergrößern - Für viele Typen von Strömungen haben Wissenschaftler im letzten Jahrhundert herausgefunden, bei welchem Fließtempo die gleichmäßige Strömung anfällig für kleinste Störungen wird und plötzlich in eine turbulente Strömung umkippt.