奥尔登堡大学 风洞中的主动网格可以激起气流，产生真实的风暴湍流
学分:奥尔登堡大学/莫森阿萨姆格达姆 湍流是一种无处不在的现象，也是物理学最大的谜团之一
德国奥尔登堡大学的一个研究小组现在已经成功地在风能研究中心的风洞中产生了真实的风暴湍流
强烈的暴风雨似乎经常会留下随机的破坏:当一所房子的屋顶瓦片被吹走时，邻近的财产可能根本不会受损
造成这些差异的原因是阵风——或者如物理学家所说，是局部湍流
它是大规模大气流动的结果，但是到目前为止，还不可能非常详细地预测它
奥尔登堡大学和里昂大学的专家们现在已经为研究小尺度湍流铺平了道路
医生
约阿希姆·潘克成功地在风洞中产生了湍流
这些水流类似于大风中出现的水流
研究人员在《物理评论快报》杂志上报道说，研究小组已经找到了一种从风暴中切下一片的方法
“我们的实验发现使我们的风洞成为新一代此类设施的模型，例如，可以现实地研究湍流对风力涡轮机的影响，”贝南克说
表征流动湍流的最重要参数是所谓的雷诺数:这个物理量描述了介质中动能与摩擦力的比率
简单来说，你可以说:雷诺数越大，流动越湍流
湍流最大的秘密之一是它的统计数据:如果你观察更小的尺度，极端事件，如强烈、突然的阵风会更频繁地发生
约阿希姆·潘克在风洞的四个风扇前
涡轮机可以产生高达每小时150公里的风速
学分:奥尔登堡大学/莫森阿萨姆格达姆 未解方程 “湍流漩涡在更小的尺度上变得更加严重，”领导湍流、风能和随机研究小组的佩因克解释道
在强烈的暴风雨中——也就是说，当雷诺数很高的时候——一只苍蝇会受到比飞机更大的气流条件的影响
具体原因尚不清楚:描述流体的物理方程在遇到湍流时还没有解决
这个任务是著名的数学千年问题之一，美国克莱数学研究所对它的解决方案
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每人拿出了一百万美元
在风能研究中心的大型风洞中，奥尔登堡团队现在已经成功地产生了比以往任何时候都多的紊流风况
与之前的实验相比，研究人员将雷诺数提高了100倍，从而模拟了类似于真实风暴中遇到的情况
“我们还没有看到上限，”贝南克说
“产生的湍流已经非常接近现实
" 几乎一千块菱形铝板可以通过80个驱动轴向两个方向转动
学分:奥尔登堡大学/莫森阿萨姆格达姆 风洞实验 奥尔登堡风洞有一个30米长的试验段
四个风扇可以产生高达每小时150公里的风速，这相当于一级飓风
为了产生湍流气流，研究人员使用了一种所谓的主动网格，这种网格是为大型奥尔登堡风洞的特殊要求而开发的
这个3乘3米大小的结构位于风洞的起点，由近1000个小的菱形铝翼组成
金属板是可移动的
它们可以通过80°水平和垂直轴在两个方向上旋转
这使得风力研究人员能够在短时间内有选择地阻塞和重新打开风洞喷嘴的小区域，使空气形成漩涡
“有了主动网格——世界上同类中最大的——我们可以在风洞中产生许多不同的湍流风场，”拉尔斯·纽豪斯解释说，他也是该团队的一员，在这项研究中发挥了关键作用
在实验中，研究小组以一种混乱的方式改变网格的运动，类似于湍流气流中出现的情况
他们还不定期地改变粉丝的力量
因此，除了小范围的湍流之外，气流在风洞的纵向方向上产生了更大的运动
“我们的主要发现是，风洞气流将这两种成分结合成完美的、真实的风暴湍流，”合著者Dr
迈克尔·霍林
这位物理学家也是欧洲风能学会国际风洞测试委员会的主席
这场风暴出现在活动网格后10到20米处
小范围的漩涡 “通过调整风洞的网格和风扇，我们已经产生了大约十到一百米大小的大规模湍流
与此同时，几米或更小尺度的小尺度湍流自发出现
然而，我们仍然不知道确切的原因
正如他和他的同事报告的那样，这种新方法使得将与风力涡轮机、飞机或房屋相关的大气湍流缩小到风洞中一米大小成为可能
这将使研究人员能够在未来用微型模型进行现实的实验——在这种实验中，极端阵风的发生频率与真正的风暴一样高
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