ICTR/EuHIT
Das „Ilmenauer Fass“ ist eine der experimentellen Anlagen zur Erforschung turbulenter Konvektionsströmungen im Europäischen Forschungsnetzwerk „International Collaboration for Turbulence Research“ (früher „European High Performance Infrastructures in Turbulence“). Dieser Verbund bündelt experimentelle, numerische und theoretische Forschungsaktivitäten zur Dynamik von Partikeln in turbulenten Strömungen und macht diese Ressourcen sowohl für Mitglieder als auch für Außenstehende zugänglich. Gleichzeitig fördert der Verbund den Austausch von Wissenschaftlern und Studenten und er stellt eine open-access Datenbasis mit den gewonnenen Erkenntnissen und Daten zur Verfügung.
(www.ictr.euhit.org)
DFG-Schwerpunktprogramm SPP 1881 „Turbulente Superstrukturen“
Die Arbeitsgruppe am Ilmenauer Fass ist mit dem Projekt „Entwicklung und Eigenschaften von Staubteufeln in konvektiven Grenzschichten - Vergleichende Untersuchungen mittels DNS/LESund Laborexperimenten“ an diesem Schwerpunktprogramm beteiligt. Physiker, Ingenieure und Mathematiker aus mehreren deutschen Universitäten und Forschungseinrichtung haben sich darin zusammengefunden, um sogenannte „Turbulente Superstrukturen“ – dies sind langlebige, kohärente Strömungsstrukturen in einer vollturbulenten Umgebung – zu untersuchen. Das Programm wird von der Technischen Universität Ilmenau koordiniert und läuft noch bis 2022.
(www.tu-ilmenau.de/turbspp)
Kooperation mit der ENS Lyon, Frankreich
Zwischen der Arbeitsgruppe „Ilmenauer Fass“ und der Arbeitsgruppe „Nichtlinaritäten und Hydrodynamik“ der ENS Lyon gibt es eine langjährige Partnerschaftsbeziehung, die sich sowohl in gemeinsamen Forschungsaktivitäten als auch beim Austausch von Studenten und Wissenschaftlern widerspiegelt. In mehreren gemeinsamen Forschungsprojekten wurde zum Beispiel thermische Konvektion an rauen Oberflächen untersucht. Es gab außerdem einen regen Austausch von Studenten und Wissenschaftlern, die im Rahmen des ERASMUS- bzw. des PROCOPE-Programmes Forschungs-, Lehr- und Studienaufenthalte an der jeweiligen Partnereinrichtung absolvieren konnten.
Kooperation mit dem Institut Neel Grenoble, Frankreich
Auch mit der Gruppe von P.-E. Roche am Institut Neel Grenoble besteht schon seit vielen Jahren eine enge Kooperation auf dem Gebiet der Forschung an turbulenten Strömungen. Die Gruppe ist auf Experimente mit kryogenem Helium spezialisiert und forscht schon seit vielen Jahren intensiv auf dem Gebiet thermischer Konvektionsströmungen. Eine besondere Expertise der Gruppe besteht in der Entwicklung von hochspezialisierter Messtechnik, die, auch wenn primär für Messungen bei extrem tiefen Temperaturen entwickelt, im Ilmenauer Fass bei Raumtemperatur zur Anwendung kommen. Auch mit dieser Gruppe wurden gemeinsame Projekte durchgeführt und es gibt einen Austausch von Wissenschaftlern und Studenten.
Kooperation mit der City University of London, UK
Seit mehreren Jahren forschen die beiden Arbeitsgruppen am „Ilmenauer Fass“ und am „Aeronautics and Aerospace Research Centre“ gemeinsam an der Entwicklung eines Verfahrens zur Messung der Wandschubspannung in vergleichsweise langsamen, thermischen Konvektionsströmungen in Luft. Im Rahmen zweier Projekte wurde die technische Machbarkeit und die Anwendung eines solchen Systems demonstriert, das auf einem Dandelion-Pappus-Sensor beruht. In einem geplantem Forschungsprojekt soll dieses System nun weiterentwickelt und für grundlegende Messungen im „Ilmenauer Fass“ verwendet werden.
Kooperation mit der Leibniz Universität Hannover
Im Rahmen eines gemeinsamen DFG-Projektes forscht die Arbeitsgruppe „Ilmenauer Fass“ gemeinsam mit Kollegen vom Institut für Meteorologie und Klimatologie der Universität Hannover an der Entstehung und den spezifischen Eigenschaften von Staubteufeln. Diese speziellen atmosphärischen Phänomene, die besonders bei starker Sonneneinstrahlung auftreten, sind insbesondere für den Staub- und Aerosoltransport zwischen der Erdoberfläche und den unteren Schichten der Erdatmosphäre verantwortlich. Das Projekt wurde 2018 gestartet und läuft noch bis Ende 2021.
Kooperation mit dem New Mexico Tech, Socorro, USA
Die Partnerschaft mit diesem Institut ist verhältnismäßig neu und besteht erst seit Anfang 2019. Im Rahmen dieser Partnerschaft entwickelt die Gruppe in New Mexico theoretische Modelle zur Beschreibung des konvektiven Wärmeübergangs an verschiedenen Modellströmungen. Für eines dieser Modelle, für turbulente Rayleigh-Bénard-Konvektion, steuert die Ilmenauer Gruppe Wissen und Daten aus ihrer bisherigen Forschungstätigkeit bei.
