Investigation of High Reynolds Number Pipe Flow

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Untersuchungen an Rohrströmungen bei hohen Reynoldszahlen sind bis heute eine große Herausforderung aufgrund der komplexen Mechanismen, die innerhalb turbulenter Rohrströmung auftreten. Daher ist es notwendig geeignete Experimente zu etablieren, um turbulente dynamische Prozesse aufzulösen und somit das Wissen zur Verfügung zu stellen, diese vollständig zu verstehen. Aufgrund dessen beschäftigt sich die vorliegende Dissertation mit der Konzeptionierung und dem Aufbau eines neuen Rohrwindkanals mit dem Fokus auf hohen Reynoldszahlen. Außerdem umfasst diese Arbeit erste experimentelle Untersuchungen und Ergebnisse. Diese zeigen, dass die neu konzipierte und aufgebaute Anlage geeignet ist, um eben diese Untersuchungen zur Turbulenz durchzuführen. Diese Aussage kann anhand intensiver Studien zum Verhalten der Einlauflange in Rohrströmungen bei verschiedenen Randbedingungen bestätigt werden. Weiterführende Experimente zur Bestimmung der Wandschubspannung unter Einbeziehung verschiedener Methoden haben gezeigt, dass an dieser Stelle große Schwierigkeiten und damit Abweichungen der Ergebnisse auftreten. Das wiederum spiegelt sich direkt im Skalierungsverhalten der Hauptströmungs- und Schwankungsgeschwindigkeit wieder. Neben der Einführung der neuen CoLaPipe und der Diskussion der ersten Ergebnisse beinhaltet diese Dissertation eine umfassende Literaturrecherche.