Hof Group
Nichtlineare Dynamik und Turbulenzen
Die meisten Flüssigkeitsströme in praktischen Anwendungen sind turbulent, dennoch ist unser Verständnis dieses Phänomens immer noch sehr begrenzt. Die Hof Gruppe möchte Einsichten in die Natur der Turbulenz und der Dynamik komplexer Flüssigkeiten gewinnen.
Die Strömungen in Ozeanen, um Fahrzeuge herum oder durch Pipelines sind sehr turbulent. Turbulenzen bestimmen Reibungsverluste sowie Transport- und Mischeigenschaften. Trotz ihrer Allgegenwärtigkeit wissen wir nur sehr wenig über die Natur der Turbulenz. Um ein grundlegendes Verständnis des Ursprungs von Turbulenz und der Prinzipien, die ihr zugrunde liegen, zu erhalten, untersucht die Hof-Gruppe Turbulenzen, wenn sie erstmals aus einer geordneten, laminaren Strömung entstehen. Die Gruppe kombiniert detaillierte Experimente im Labor mit hochauflösender Computersimulation. Sie verwendet Methoden der nicht-linearen Dynamik und statistischen Physik, um Schlüsselaspekte des Übergangs zwischen laminarer und turbulenter Strömung zu finden und universelle Merkmale zu identifizieren, die dieser mit ungeordneten Systemen in anderen Bereichen der Physik gemeinsam hat. Manche dieser Einsichten können verwendet werden, um turbulente Strömungen zu kontrollieren. Die Gruppe entwickelt solche Methoden aktiv.Darüber hinaus untersucht die Gruppe Instabilitäten in Flüssigkeiten mit komplexeren Eigenschaften, wie z.B. dichte Suspensionen von Teilchen, Polymerlösungen und Blutfluss.
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Laufende Projekte
Turbulenz aus der Sicht statistischer Mechanik | Übergang zwischen laminaren und turbulenten Strömungen | Dynamik komplexer Flüssigkeiten | Kontrolle von vollständig turbulenten Strömungen | Zytoplasmatische Strömungen | Instabilitäten bei kardiovaskulären Strömungen
Publikationen
Riedl M, Mayer ID, Merrin J, Sixt MK, Hof B. 2023. Synchronization in collectively moving inanimate and living active matter. Nature Communications. 14, 5633. View
Scarselli D, Lopez Alonso JM, Varshney A, Hof B. 2023. Turbulence suppression by cardiac-cycle-inspired driving of pipe flow. Nature. 621(7977), 71–74. View
Paranjape CS, Yalniz G, Duguet Y, Budanur NB, Hof B. 2023. Direct path from turbulence to time-periodic solutions. Physical Review Letters. 131(3), 034002. View
Riedl M. 2023. Synchronization in collectively moving active matter. Institute of Science and Technology Austria. View
Khatoon B, Kamil S, Babu H, Siraj Alam M. 2023. Experimental analysis of Cascade CSTRs with step and pulse inputs. Materials Today: Proceedings. 78(Part 1), 40–47. View
ReX-Link: Björn Hof
Karriere
seit 2013 Professor, Institute of Science and Technology Austria (ISTA)
2007 – 2013 Research Group Leader, Max Planck Institute for Dynamics and Self-Organization, Göttingen, Germany
2005 – 2007 Lecturer, University of Manchester, UK
2003 – 2005 Research Associate, Delft University of Technology, The Netherlands
2001 PhD, University of Manchester, UK
Ausgewählte Auszeichnungen
2019 Simons Foundation Grant
2017 Mitglied der American Physical Society (APS)
2012 ERC Consolidator Grant
2011 Dr. Meyer Struckmann Science Prize
2005 RCUK Fellowship
