Isotrope Turbulenz

Da turbulente Strömungen mathematisch schwierig zu beschreiben sind, bezieht man sich zu ihrer Charakterisierung häufig auf idealisierten Strömungsformen. Die isotrope Turbulenz und die homogene Turbulenz gehören dabei zu den einfachsten idealisierten turbulenten Strömungsformen.

Für die isotrope Turbulenz gilt, dass alle statistischen Eigenschaften der Strömung (mittleren Geschwindigkeitsschwankungen) überall im Strömungsfeld gleich und richtungsunabhängig sind. Es gilt somit die Translations- und Rotationsinvarianz.

Die Reynolds'schen Spannungen sind somit in allen Raumrichtungen gleich groß.

Für die Normalspannungen gilt:

$\tau_{ii}=-\rho\overline {u'^2}=-\rho\overline {w'^2}=-\rho\overline {v'^2}=konstant$

Für die Schubspannungen gilt:

$\tau_{ij}= -\rho\overline {u'v'}=-\rho \overline {u'w'}=-\rho \overline {v'w'}=0$

Die isotrope Turbulenz lässt sich im Experiment annähernd realisieren.

Siehe auch

• Turbulente Strömung
• Homogene Turbulenz