Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-22740
Titel: Untersuchung von komplexen Wirbelströmungen mit newtonschem Fluid und Ferrofluiden im Taylor-Couette System
Sonstige Titel: Investigation of complex vortex flow with newtonian fluid and ferrofluids in the Taylor-Couette system
Verfasser: Altmeyer, Sebastian
Sprache: Deutsch
Erscheinungsjahr: 2011
SWD-Schlagwörter: Wirbelströmung
Taylor-Couette-Strömung
Magnetische Flüssigkeit
Wirbel <Physik>
Hydrodynamik
Hydrodynamische Gleichungen
Freie Schlagwörter: Komplexe Systeme
Taylor-Couette system
fluid dynamics
stability
nonlinearity
complex systems
DDC-Sachgruppe: 530 Physik
Dokumentart : Dissertation
Kurzfassung: Mittels numerischer Simulationen wurden u.a. Bifurkationsverhalten, nichtlineare Dynamik, Stabilität, strukturelle Eigenschaften und das raumzeitliche Verhalten verschiedener Strömungszustände von newtonschen Flüssigkeiten bzw. von Ferrofluiden im Taylor-Couette System untersucht. Insbesondere wurde der Fragestellung nachgegangen, wie sich der Übergang zwischen topologisch unterschiedlichen Strukturen, wie toroidal geschlossenen Taylor Wirbeln und offenen, helikalen Spiral Wirbeln, vollzieht. Es konnte nachgewiesen werden, dass dieser Übergang über spezielle, sekundär bifurkierende Wirbelstrukturen, die toroidal geschlossenen Wavy Taylor Wirbel und die helikalen Wavy Spiral Wirbel, abläuft. Darüber hinaus wurde eine bislang unbekannte Form eines Übergangs zwischen SPI Lösungen unterschiedlicher Ganghöhe untersucht. Dabei treten sogenannte Mixed-Cross-Spirals auf, die als stabileZwischenzustände existieren.
Bifurcation behavior, non-linear dynamics, stability, structural properties, and spatio-temporal behavior of different flow states of Newtonian fluids as well as of ferrofluids in the Taylor-Couette system are investigated by numerical simulations of the Navier-Stokes equations. In particular, the transition between topologically different structures is examined, i.e. between the toroidally closed Taylor vortices and the open, helical spirals. These transitions are mediated by specific, secundarily bifurcating wavy structures, namely the toroidally closed wavy Taylor vortices and the helical wavy spiral vortices. Furthermore, a new kind of transitions between spiral states with different pitches accompanied by so-called mixed-cross-spirals as stable intermediate states was investigated.
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-43460
hdl:20.500.11880/22796
http://dx.doi.org/10.22028/D291-22740
Erstgutachter: Lücke, Manfred
Tag der mündlichen Prüfung: 30-Sep-2011
SciDok-Publikation: 6-Okt-2011
Fakultät: Fakultät 7 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät II
Fachrichtung: NT - Physik
Ehemalige Fachrichtung: bis SS 2016: Fachrichtung 7.1 - Theoretische Physik
Fakultät / Institution:NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät

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