Die im Rahmen des Cloudstudies-Seminars erstellten Versuchsaufbauten erforschen Flüssigkeiten und Gase und ihre physikalischen Auswirkungen. Jeder Aufbau versucht, Effekte der Fluiddynamik zu visualisieren, die normalerweise verborgen sind. Entweder durch Rauch in der Luft oder durch Farben und Wasserstoffblasen im Wasser wird die Fluiddynamik für einen Moment sichtbar. Die Experimente wurden parallel zu einer visuellen Studie der Fluiddynamik durchgeführt. In der Natur sind Luftströmungen oder Aerodynamik normalerweise durch sich bewegende statische Objekte oder durch Wolken sichtbar. Wasserströmungen oder Hydrodynamik sind auch durch Lichtreflexionen im Wasser sichtbar. Viele Effekte der Fluiddynamik (z. B. der Kármán-Wirbeleffekt oder die Kelvin-Helmholtz-Instabilität) lassen sich bei geologischen Wetterphänomenen sowohl im großen als auch im kleinen Labormaßstab beobachten. Das Strömungsverhalten linear-viskoser Newtonscher Gase oder Flüssigkeiten wie Wasser oder Luft lässt sich in einem mathematischen System nicht genau berechnen. Bis heute ist die Navier-Stokes-Gleichung ungelöst.Strömungen werden in der Regel mit Systemen der rechnergestützten Fluiddynamik numerisch simuliert, was nur Annäherungen an die Realität liefert.
Während des Seminars wurden mehrere Versuchsaufbauten entwickelt:
- Der Wasseraufbau, bei dem Wasser zwischen zwei transparenten Platten fließt.
- Der Trockenversuch, der den Kármán-Wirbeleffekt in einem Windkanal zeigt.
- Der Nassversuch, bei dem das Wasser über eine schiefe Ebene fließt.
- Der Elektrolyse-Testaufbau.
- Der Wasserstoffblasentest, bei dem Wasserstoffblasen den Wasserstrom über eine schiefe Ebene leiten.
- Die Wirbelwolkenkollision, bei der zwei Ringwolken zusammenstoßen.
Der Titel Motion Design soll dazu anregen, über die Definition des Begriffs nachzudenken. Die Dokumentation dieses Projekts ist in Form von Videos zu finden, die unter folgender Adresse gesammelt sind: linktr.ee/lukas.klein
Entstanden im Seminar „Cloudstudies“, Wintersemester 2020/21
Betreuung: Füsun Türetken