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In dieser Arbeit wurden erstmalig die luft- und wasserseitigen Stromungsverhaltnisse im Heidelberger Aeolotron, einem ringformigen Wind-Wellen-Kanal mit 10m Durchmesser, durch systematische Stromungsmessungen charakterisiert. Die windinduzierte Schubspannungsgeschwindigkeit, welche einen zentralen Parameter darstellt, wurde mit einer erweiterten Impulsbilanzmethode bestimmt. Dazu wurden die Reibungsverhaltnisse an den Kanalwanden anhand von Geschwindigkeitsmessungen mit einer akustischen Stromungsmesssonde genauer untersucht. Fur die Windmessung wurde ein Pitotrohr an einer dafur entworfenen automatischen Verschiebeeinheit angebracht. Die Messungen weisen eine schraubenformige Stromung nach, die sich von oben hinter dem Windantrieb an der auseren Kanalwand entlang nach unten verlagert und sich dann an der Wasseroberflache bis zur inneren Kanalwand ausbreitet. Eine Abschatzung der raumlichen Verteilung der Schubspannungsgeschwindigkeit liefert lokale Abweichungen bis zu 20%. Das Stromungsfeld im Wasser besitzt eine ausgepragte Sekundarstromung und stark erhohte Geschwindigkeiten an der auseren Wand. Die Struktur des Stromungsfeldes hangt von den Windverhaltnissen ab, was sich auf nicht triviale Weise auf die Wandreibung auswirkt. Um den zusatzlichen Einfluss der Wellen zu untersuchen, wurde ein empirischer Parameter eingefuhrt. Die Impulsbilanzmethode wurde um eine instationare Losung erweitert und damit die Schubspannungsgeschwindigkeit bestimmt. Durch systematische Messungen konnte die geschwindigkeitsabhangige Wandreibung im Wasser ermittelt und durch die Wassergeschwindigkeit parametrisiert werden. Anhand von Messungen der Wellenhohe und Wassergeschwindigkeit, die einen grosen Bereich an Windgeschwindigkeiten abdecken, wurde der Einfluss von zwei Konzentrationen der oberflachenaktiven Substanz TritonX-100 auf die Wellenhohe und auf die Schubspannungsgeschwindigkeit dargestellt.

Luft- und wasserseitige Strömungsverhältnisse im ringförmigen Heidelberger Wind-Wellen-Kanal (Aeolotron)