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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 FaltungsprinzipDie Wellenstrukturtheorie der Turbulenz bietet ein ordnendes Instrument weiterer Untersuchungen zu zahlreichen offenen Problemen.
About the author
Gert Naue, geboren am 21.7.1934 in Leipzig, Abitur 1953.
Studium der Aerodynamik mit dem Abschluss als Dipl.-Ing an der Technischen Hochschule Dresden im Jahr 1958, Promotion 1962 und Habilitation 1967 mit der Betreuung durch Prof. Dr. Werner Albring an der Technischen Universität Dresden, von 1961 bis 1965 Leiter der Forschungsabteilung Thermodynamik der Forschungs- und Versuchsanstalt für Strömungsmaschinen in Dresden bzw. des Wissenschaftlich-technischen Zentrums für Kraftwerksanlagenbau in Pirna, von 1965 bis 1967 Dozent und von 1967 bis 1992 ordentlicher Professor für Strömungsmechanik an der Technischen Hochschule Merseburg, von 1992 bis 1999 geschäftsführender Gesellschafter eines Ingenieurbüros in Dresden, anschließend freiberufliche Tätigkeit auf dem Gebiet der Verfahrenstechnik, Strömungsmechanik und Thermodynamik.
