Analytische Behandlung von Auftriebsstrahlen unter Berücksichtigung der Besonderheiten von Luftblasenschleiern

Abstract

Untersuchungen an Luftschleiern in seitlich unbegrenztem Medium blieben bisher auf ruhendes Wasser beschränkt. Es hat sich jedoch gezeigt, dass dem Einfluss einer überlagerten Querströmung sehr grosse Bedeutung zukommt, da eine Horizontalströmung die Strömungsverhältnisse sehr viel stärker verändert, als eine direkte Superposition vermuten liesse. Zur Klärung dieser Zusammenhänge wurde im Rahmen des Projekts A (Ausbreitungsvorgänge) des Sonderforschungsbereichs 80 an der Un iversität Karlsruhe ein Teilprojekt A 3 mit dem Titel "Luftschleier in einer Ouerströmung" in Angriff genommen und in den Jahren 1970 bis 1973 bearbeitet. Ziel dieser teils experimentellen, teils analytischen Arbeit ist es, den Einfluss einer Querströmung auf das Strömungsfeld eines Luftschleiers quantitativ zu erfassen. Als Ausgangsbasis für die analytische Behandlung dient ein vom Projektleiter erarbeitetes analytisches Modell für Luftschleier in stehenden Gewässern, mit dem zum ersten Mal Modellversuche auf Verhältnisse in der Natur übertragen werden konnten. Dieses Modell soll auf Luftschleier in einer Querströmung erweitert und durch Experimente verifiziert werden. Die Untersuchungen haben zum Ziel, die Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes von Luftschleiern in Flüssen zur Steuerung von Ausbreitungs- und Transportvorgängen zu erkunden. Darüber hinaus können die hier gewonnenen Erkenntnisse als Entscheidungshilfen dienen, die es ermöglichen, Luftschleieranlagen betriebssicher und wirtschaftlich zu entwerfen und auszulegen.