Die genaue Beschreibung von turbulenten Strömungen in der Luft zählt zu einem der großen ungelösten Probleme der Physik. Nun zeigen Wissenschaftler, dass Turbulenz nicht gleich Turbulenz ist.

Komplexe Verästelungen

Oldenburg - Turbulenzen sind ein alltägliches Phänomen und treten in den meisten Strömungen auf. Sie lassen sich jedoch nur sehr schwer berechnen und vorhersagen. Wissenschaftler um Robert Stresing von der Universität Oldenburg haben nun eine neue Klasse von Turbulenzen entdeckt. 

Durch eine Kombination aus theoretischen und experimentellen Methoden stießen die Forscher auf bislang unbekannte Eigenschaften von turbulenten Strömungen hinter fraktalen Strukturen. „Turbulente Windverhältnisse hinter einem Haus mit einfacher, kastenförmiger Bauweise sind anders als die turbulenten Strömungen, die hinter einem Baum mit seinen komplexen Verästelungen herrschen“, erläutert Stresing. Turbulente Strömungen verhalten sich demnach nicht bis ins kleinste Detail gleich, wie bisher vielfach angenommen. Ihre Forschungsergebnisse stellen die Wissenschaftler im Fachblatt Physical Review Letters vor.

Die Konsequenzen der Studie seien vielfältig und würden von neuen Erkenntnissen für die Grundlagenforschung bis hin zu konkreten Anwendungen reichen, so die Wissenschaftler. Beispielsweise werden die neu entdeckten Klassen der Turbulenzen für die Erforschung der Rüttelkräfte an Windanlagen benutzt, da diese aufgrund ihrer Bodennähe besonders starken Windturbulenzen ausgesetzt sind.