Zur Abschätzung des Einflusses der Fundamente von Offshore-Windkraftanlagen auf den Einstrom sauerstoffreichen Salzwassers der Nordsee in die Ostsee ist es notwendig, die durch diese Bauwerke verursachte zusätzliche Vermischung der beiden Wasserschichten zu quantifizieren. Hierzu wurden die Strömungsverhältnisse der Ostsee in einem Kanal für geschichtete Strömungen im Labor nachgebildet. Die turbulenten Mischungsvorgänge werden an diesem Versuchsstand mittels laserinduzierter Fluoreszenz (PLIF) und Particle Image Velocimetry (PIV) untersucht. Die daraus resultierende gleichzeitige Messung zweier Geschwindigkeitskomponenten sowie der Salinität ermöglicht es, den turbulenten Transport und Eintrag von Salzwasser in das darüber geschichtete Frischwasser zu bestimmen. Durch Messungen in verschiedenen Ebenen wurde ein Volumendatensatz erstellt. Dieser ermöglicht einen Einblick in die komplexe Strömungsstruktur hinter dem Zylinder sowie die Charakterisierung der durch den Zylinder hervorgerufenen, zusätzlichen Mischung. Es wird herausgestellt, dass sich es Gebiete maximaler turbulenter kinetischer Energie in den Bereichen der Schnittlinien der Mischungsschicht zwischen Frisch- und Salzwasser und der vom Zylinder ablösenden freien Scherschicht gibt.
PLIF/PIV-Untersuchung der turbulenten Mischung in geschichteter Strömung hinter einem Kreiszylinder
2007
8 Seiten, 9 Bilder, 3 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Datenträger
Deutsch
Off-Shore-Anlage , Meeresumweltschutz , Strömungsfeld , Strömungsmesser , Salzwasser , Sauerstoffgehalt , Teilchenabbildgeschwindigkeitsmessung , laserinduzierte Fluoreszenz , Versuchsanlage , Kreiszylinderumströmung , Strömungsgeschwindigkeitsmessung , Strömungsabriss , Schicht (nach räumlicher Anordnung) , Windkraftwerk , Gründung (Fundament) , Ostsee , geschichtete Strömung , Strömungsstruktur
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