Nichtlineare Dynamik und Turbulenzen

Vladimir Kolmogorov

Björn Hof und seine Forschungsgruppe untersuchen, wie sich komplexe chaotische Dynamik in nichtlinearen Systemen entwickelt. Strömungsturbulenzen stellen das wahrscheinlich häufigste und zugleich relevanteste Beispiel räumlich-zeitlicher Unordnung in der Natur dar. Trotz ihrer Allgegenwart liegen nur wenige Erkenntnisse dazu vor. Während sich die meiste Forschung zu Turbulenzen mit statistischen Eigenschaften bei sehr hoher Geschwindigkeit befasst, untersuchen wir Turbulenzen, wenn sie durch laminare Strömung entstehen. Wir kombinieren detaillierte Experimente im Labor mit hoch aufgelösten Simulationen am Computer und setzen Methoden aus der nichtlinearen Dynamik und der statistischen Physik ein. Dadurch ist es uns möglich, zentrale Aspekte des Übergangsszenarios zu entschlüsseln und universelle Merkmale zu definieren, die sie mit anderen ungeordneten Systemen in vielen Bereichen der Physik gemeinsam haben. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse können fallweise direkt für die Steuerung turbulenter Flüssigkeiten verwendet werden. Wir arbeiten aktiv an der Entwicklung solcher Methoden und hoffen, dass unser Ansatz über die rein statistische Sicht hinausgeht und zu einem grundlegenderen Verständnis der Natur von Turbulenzen führt.

Derzeit laufende Projekte unserer Gruppe befassen sich mit komplexen Flüssigkeiten wie beispielsweise Polymerlösungen, oberflächenaktiven Stoffe und bakteriellen Schwebestoffe. Während ihre Dynamik bei geringer Konzentration der gewöhnlicher Flüssigkeiten ähnelt, ändert sie sich abrupt ab einem gewissen Grenzwert und zeigt unerwartete Phänomene.

Kontakt
Björn Hof
Institute of Science and Technology Austria (IST Austria)
Am Campus 1
A – 3400 Klosterneuburg

Phone: +43 (0)2243 9000 5801
E-mail: bhof@remove-this.ist.ac.at

bhof@remove-this.gwdg.de

CV

Publikationsliste

ERC Starting/Consolidator Grant-Website

Assistent
Stephanie Danzinger
Phone: +43 (0)2243 9000-1124
E-mail: stephanie.danzinger@remove-this.ist.ac.at

Team

  • Nischal Agrawal, Phd Student
  • Sebastian Altmeyer, Postdoc
  • Burak Budanur, Postdoc
  • George Choueiri, Postdoc
  • Jakob Kühnen, Postdoc
  • Grégoire Lemoult, Postdoc
  • Jose Lopez Alonso, Postdoc
  • Xingyu Ma, Postdoc
  • Philipp Maier, Technician
  • Chaitanja Paranjape, PhD Student
  • Michael Riedl, Scientific Intern
  • Davide Scarselli, PhD Student
  • Mukund Vasudevan, Postdoc

Ausgewählte Publikationen

  • Avila K, Moxey D, de Lozar A, Avila M, Barkley D, Hof B. 2011. The onset of turbulence in pipe flow. Science 333, 192-196.
  • Hof B , de Lozar A., Avila M, Tu X, Schneider TM. 2010. Eliminating turbulence in spatially intermittent flows. Science 327, 1491-1494.
  • Hof B , Westerweel J, Schneider TM, Eckhardt B. 2006. Finite lifetime of turbulence in pipe flow. Nature 443, 05089, 59-62.

Karriere

Seit 2013 Professor, IST Austri
2007-2013 Forschungsgruppenleiter, Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation, Deutschland
2005-2007 Dozent, University of Manchester, Großbritannien
2003-2005 Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Delft University of Technology, Niederlande
2001 PhD, University of Manchester, Großbritannien

Ausgewählte Auszeichnungen

2016 ERC Proof of Concept Grant
2012 ERC Consolidator Grant
2011 Dr. Meyer Struckmann Science Price
2005 RCUK Fellowship

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