Ist turbulente Vermischung ein großräumiges oder kleinräumiges Phänomen? Diese Forschung stellt die herkömmliche Sichtweise der turbulenten Vermischung als großräumigen Prozess in Frage und liefert Beweise dafür, dass es sich häufiger um ein kleinräumiges Phänomen handelt. Mithilfe von Turbulenzsimulationen untersuchten die Autoren die Vermischung direkt, indem sie das Wachstum von Wirbelstärke und Konzentration entlang der Pfade von Fluidpartikeln verfolgten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Wachstum in der Nähe der Turbulenzgrenze innerhalb kleiner radialer Verschiebungen und in kürzeren Zeiten als den lokalen großräumigen Zeiten erfolgt. Diese Beobachtungen führen zu einem Modell, das zeigt, dass die Gesamtraten durch großräumige Größen vorhergesagt werden können, selbst wenn der Prozess in kleinen Maßstäben stattfindet, was eine feste Beziehung über die Maßstäbe hinweg erfordert, wie bei vollständig entwickelten turbulenten Strömungen. Diese Ergebnisse legen nahe, dass Umhüllungsmodelle zwar für vollständig entwickelte Strömungen erfolgreich sein können, aber möglicherweise nicht den häufigeren Prozess der turbulenten Vermischung darstellen. Die Studie beleuchtet die Komplexität turbulenter Strömungen und bietet eine neue Perspektive auf die Mechanismen, die die Vermischung antreiben.
Diese Forschung, die in Physics of Fluids veröffentlicht wurde, stimmt mit dem Schwerpunkt der Zeitschrift auf Fluiddynamik und Turbulenzen überein. Die Untersuchung der Eigenschaften der Vermischung trägt zur Erforschung grundlegender Konzepte der Strömungsmechanik durch die Zeitschrift bei. Die Zitate spiegeln das Engagement der Arbeit in der vorhandenen Forschung auf dem Gebiet der Turbulenzen und Fluiddynamik wider.