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- 2009 (1)
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- Master's Thesis (1)
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Ein wichtiger Mechanismus für den Energietransport sowohl in geophysikalischen wie auch technischen Bereichen ist die thermische Konvektion. Dabei bildet sie nicht nur die Grundlage für die Strömungen in der Erdatmosphäre oder im Erdmantel, sondern wirkt auch in zahlreichen technischen Anwendungen wie beispielsweise Wärmeaustauschern oder Mikropumpen. Die Untersuchung dieser Strömungsform und insbesondere des turbulenten Wärmetransportes bildet dabei die Grundlage der vorliegenden Arbeit. Mit dem Ziel einer parameterabhängigen Forcierung der thermischen Konvektion wird ein Experiment konzipiert und erstellt, das sowohl die Untersuchung unterschiedlicher Geometrieparameter aber auch des dielektrophoretischen Effektes ermöglicht. Die prinzipielle Ausführung des Experimentes basiert dabei auf Untersuchungen der künstlichen Auftriebskonvektion im Zylinderspalt, die während einer Parabelflug-Kampagne durchgeführt werden sollen. Neben der Auslegung von wesentlichen Experimentkomponenten unter Mikrogravitationsbedingungen werden auch das Untersuchungskonzept sowie die laser-optische Messtechnik zur Visualisierung der Konvektionsströmung behandelt. Abschließend wird ein Überblick und Vergleich zwischen numerischen Ergebnissen der Komponentenauslegung und erster experimenteller Laborversuche an den realen Experimentkomponenten aufgeführt.