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| Turbulente Strömungen https://forum.vdsastro.de/viewtopic.php?f=9&t=5119 |
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| Autor: | Christian Netzel [ 06. März 2018, 22:54:59 PM ] |
| Betreff des Beitrags: | Turbulente Strömungen |
Hallo, ich verweise hier ausnahmsweise auf ein Paper, das zum Verständnis mehr als physikalische Grundkenntnisse erfordert: https://arxiv.org/pdf/1803.00579v1.pdf Normalerweise wird auch in der anspruchsvollen Presse z. B. FAZ einschließlich Sterne u. Weltraum wenig über Strömungsprobleme berichtet, obwohl die FAZ eine beachtenswerten Wissenschaftsteil hat. Selbst das Standardwerk Kippenhahn Weigert gesteht an einer Stelle, daß die Autoren froh sind, Strömungen im äußeren Bereich eines Sterns außen vor lassen zu können. Dabei haben die Astronomen gleich zweifach mit Strömungen insbesondere Turbulenzen zu tun: in den oberen Schichten vieler Sterne und auf der Erde das Seeing. Normalerweise lernt man als Student, daß inkompressible Strömungen durch die Navier Stokes Gleichung beschrieben wird. Die ist leider nichtlinear und daher nur ausnahmsweise lösbar. Jedoch kommt man bei der Sternphysik nicht um Strömungen, teils auch turbulent, herum. Die treten immer dann auf, wenn bestimmte Stabilitätskriterien verletzt werden. Der Extremfall ist durch die Hayashi Line gekennzeichnet. Das ist eine nahezu senkrechte Linie im Herzsprung- Russel Diagramm. Rechts von dieser Linie können keine Sterne existieren. Auf der Linie reichen die Turbulenzen bis zur Mitte des Sterns, es findet also eine totale Durchmischung statt. In den äußeren Bereichen der Sterne sind Turbulenzen normal. Da eine befriedigende mathematische Beschreibung damals nicht existierte, hat Böhm-Vitense die Mixing Length Theorie erfunden. Die gibt ganz einfach den durchschnittlichen Weg an, den das Gas durch Konvektion zurücklegen kann. Jedoch wurde diese Theorie immer als theoretisch unbefriedigend empfunden. Daher hat es schon bald Bestrebungen für eine solidere theoretische Grundlage gegeben. Das oben zitierte Paper erweitert diese Theorie und rechtfertigt sie sogar in bestimmter Weise. Obwohl die Lektüre nicht ganz einfach ist, möchte ich diesen Beitrag wegen der grundsätzlichen Bedeutung dieses Themas hier nicht unerwähnt lassen. Viele Grüße Christin |
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| Autor: | Dieter Goretzki [ 07. März 2018, 14:03:51 PM ] |
| Betreff des Beitrags: | Re: Turbulente Strömungen |
Hallo, wer sich intensiver mit dem Thema beschäftigen will sei die Vorlesung: SS14 Physik: Theoretische Astrophysik an der Uni Frankfurt (electure) empfohlen: https://electure-ms.studiumdigitale.uni ... html5.html Gruß Dieter |
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| Autor: | Dr. Georg Piehler [ 07. März 2018, 16:20:01 PM ] |
| Betreff des Beitrags: | Fwd: Re: Turbulente Strömungen |
Hallo - kann ich nicht zugreifen... deswegen muss ich raten. Ich weiß, das es früher eine Arbeitsgruppe unter Prof. Kegel gab, die sich mit Strahlungstransport in Molekülwolken mit turbulenten Geschwindigkeitsfeld befasst hat... dabei ging es auch um finite Korrelationslängen des Geschwindigkeitsfelden und dessen Auswirkungen auf die Linienprofile von Rotations-Übergängen. aber das wurde meines Wissens nach nicht auf Sternatmosphären angewendet. Gruß Georg. |
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| Autor: | Dieter Goretzki [ 07. März 2018, 16:37:54 PM ] |
| Betreff des Beitrags: | Re: Fwd: Re: Turbulente Strömungen |
Bevor sich der link aubaut dauer bei mir auch ca. 2 min. Dann läuft es aber ruckelfrei. Der Dozent ist Herr Schaffner-Bielich und bezieht sich auf das Buch von Prof. Bartelmann (Uni Heidelberg ?). Gruß Dieter |
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| Autor: | Christian Netzel [ 20. März 2018, 19:51:29 PM ] |
| Betreff des Beitrags: | Re: Turbulente Strömungen |
Hallo Dieter, ich habe soeben den Mechanikteil der Vorlesung von Prof. Bartelmann mal überflogen und mich dabei sehr gewundert. Eigentlich sollte man komplexe Zahlen, lineare Algebra und einfache Grundlagen der gewöhnlichen Differentialgleichungen sowie der Gruppentheorie als bekannt voraussetzen. Dagegen fehlen Lagrange- und Hamiltonformalismus. Man muss das mal mit dem Skript für das Diplomstudium desselben Autors vergleichen. Der Bolognaprozess hat wohl etwas seltsame Ergebnisse hervorgebracht. Viele Grüße Christian |
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