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151-0109-00L 4 Credits BSC , MSC D-CHAB , D-MAVT , D-PHYS , D-ERDW , D-MATH , D-ITET

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Turbulent Flows

Lecturers & Examiners: Prof. Dr. Patrick Jenny

VVZ CR 2.1

Last Updated: 2026-06-01 11:30:50

Abstract

Laminar and turbulent flows, instability and origin of turbulence - Statistical description: averaging, turbulent energy, dissipation, closure problem - Scalings. Homogeneous isotropic turbulence, correlations, Fourier representation, energy spectrum - Free turbulence: wake, jet, mixing layer - Wall turbulence: Channel and boundary layer - Computation and modelling of turbulent flows

Objective

Basic physical phenomena of turbulent flows, quantitative and statistical description, basic and averaged equations, principles of turbulent flow computation and elements of turbulence modelling

Content

- Properties of laminar, transitional and turbulent flows. - Origin and control of turbulence. Instability and transition. - Statistical description, averaging, equations for mean and fluctuating quantities, closure problem. - Scalings, homogeneous isotropic turbulence, energy spectrum. - Turbulent free shear flows. Jet, wake, mixing layer. - Wall-bounded turbulent flows. - Turbulent flow computation and modeling.

Resources

Lecture Notes

Lecture notes are available

Literature

S.B. Pope, Turbulent Flows, Cambridge University Press, 2000

General Information

Language: English
Levels: BSC , MSC
Frequency: Yearly recurring

Examination

Type: session examination
Mode: written 120 minutes
Aids: Part A: No written aids allowedPart B: Lecture notes (script) of the course and 8 pages (A4) of own notes on the subject (handwritten or typed) are allowed

Written examination with two parts

Course Components

Type	Title	Time & Place	Hours
lecture	Turbulent Flows	Thu 08:15-10:00 (HG F 3)	2 h weekly
exercise	Turbulent Flows	Thu 13:15-14:00 (HG F 3)	1 h weekly

Offered In

Rechnergestützte Wissenschaften Bachelor
- Weitere Wahlfächer aus den Vertiefungsgebieten (RW Master)
Maschineningenieurwissenschaften Bachelor
- Bachelor-Studium (Studienreglement 2022)
  - Fokus-Vertiefung
    - Sustainable Energy and Processes (Fokus-Koordinator: Prof. Mark Tibbitt Für die erforderlichen 20 KP der Fokus-Vertiefung Sustainable Energy and Processes müssen mindestens 2 Kernfächer (W+) und mindestens 2 der Wahlfächer gemäss der Präsentation der Fokus-Vertiefung Sustainable Energy and Processes gewählt werden. Bei Bedarf kann ein zusätzlicher Kurs aus dem Kursangebot des D-MAVT (151-…) auf dem 3. Jahr des Bachelorstudiums ausgewählt werden.)
Physik Bachelor
- Wahlfächer
Maschineningenieurwissenschaften Master
- Kernfächer
Rechnergestützte Wissenschaften Master
- Vertiefungsgebiete
  - Fluiddynamik (Eine der beiden Lerneinheiten 151-0103-00L Fluiddynamik II 151-0109-00L Turbulent Flows ist obligatorisch. Studierenden, welche deutschsprachigen Lehrveranstaltungen folgen können, wird 151-0103-00L Fluiddynamik II empfohlen.)
Chemie- und Bioingenieurwissenschaften Master
- Wahlfächer
  - Anlage- und Verfahrenstechnik
Space Systems Master
- Fachspezifische Vertiefung (Es müssen mindestens 20 KP aus den Deep Track Lerneinheiten absolviert werden. Überzählige KP können für Wahlfächer angerechnet werden.)
  - Aerospace Engineering
    - Vertiefungsfächer Aerospace Engineering (Diese LE's können sowohl als Vertiefungsfach als auch als Wahlfach angerechnet werden.)