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Non-Oberbeck-Boussinesq (NOB) effects on the Nusselt number Nu and Reynolds number Re in strongly turbulent Rayleigh-Benard convection in liquids were investigated both experimentally and theoretically. In the experiment, the heat current, the temperature difference, and the temperature at the horizontal mid-plane were measured. Three cells of different heights L, all filled with water and all with aspect ratio T close to 1 were used. For each L, about 1.5 decades in Ra were covered, together spanning the ränge 108 < Ra < 1011. For the largest temperature difference between the bottom and top plates of ? = 40K the kinematic viscosity and the thermal expansion coefficient, due to their temperature dependence, varied by more than a factor of two. The Oberbeck-Boussinesq (OB) approximation of temperature independent material parameters thus was no longer valid. The ratio Ï? of the temperature drops across the bottom and top thermal boundary layers became as small as Ï? = 0.83, as compared to the ratio Ï? = 1 in the OB case. Nevertheless, the Nusselt number Nu was found to be only slightly smaller (at most 1.4%) than in the next larger cell with the same Rayleigh number, where the material parameters were still nearly height-independent. The Reynolds numbers in the OB and NOB case agreed with each other within the experimental resolution of about 2%, showing that NOB effects for this parameter were small as well. Thus Nu and Re are rather insensitive against even significant deviations from OB conditions. Theoretically, we first account for the robustness of Nu with respect to NOB corrections: the NOB effects in the top boundary layer cancel those which arise in the bottom boundary layer as long as they are linear in the temperature difference ?. The net effects on Nu are proportional to ?2 and thus increase only slowly and still remain minor despite drastic material parameter changes. We then extend the Prandtl-Blasius boundary-layer theory to NOB Rayleigh-Benard flow with temperature dependent viscosity and thermal diffusivity. This allows the calculation of the shift of the bulk temperature, the temperature drops across the boundary layers, and the ratio Ï? without introducing any fitting parameter. The calculated quantities are in very good agreement with experiment. When in addition we use the experimental finding that for water the sum of the top and bottom thermal boundary-layer widths (based on the slopes of the temperature profiles at the plates) remains unchanged under NOB effects within experimental resolution, the theory also gives the measured small Nusseltnumber reduction for the NOB case. In addition, it predicts an increase by about 0.5% of the Reynolds number, which is also consistent with the experimental data. By theoretically studying hypothetical liquids with only one of the material parameters being temperature dependent, we shed further light on the origin of NOB corrections in water: While the NOB deviation of x from its OB value Ï? = 1 mainly originates from the temperature dependence of the viscosity, the NOB correction of the Nusselt number primarily originates from the temperature dependence of the thermal diffusivity. Finally, we give the predictions from our theory for the NOB corrections if glycerol is used as operating liquid.
Das Territorium Barnim-Uckermark ist gekennzeichnet durch bis in die Gegenwart reichende agrarische Landnutzungen: Im Norden und Osten ist infolge guter (Lehm)Böden Ackerland vorherrschend (vgl. Abb. der Landnutzungen - Kreise Prenzlau, Angermünde, Oberbarnim), während im Westen und Südwesten die Forsten vorherrschen (Kreise Templin und Niederbarnim). Der Barnim nimmt infolge seiner Nähe zu Berlin eine gewisse Sonderrolle ein, bspw. heute mit der „Großstadt Bernau“, die sich so infolge ihrer Berlinnähe entwickelt hat. Die drei klassischen Kreise der Uckermark sind Templin, Angermünde und Prenzlau, wobei Prenzlau als „Hauptstadt der Uckermark“ gilt. Schwedt nimmt infolge einer gewissen Gewerbe- und Industrieentwicklung und infolge seiner Lage an der Oder eine gewisse Sonderstellung ein. Spezifisch für die frühere Landnutzung der Uckermark (und des Barnim) war die Dominanz der Rittergüter - sowohl ökonomisch als auch sozial. Dieser „feudalen Struktur“ entsprach die (relative) Bedeutungslosigkeit der Städte und daraus folgend ihr geringer Entwicklungsgrad des Gewerbes. Die Industrialisierung fand in der Uckermark nur sehr zögernd und verhalten statt, der Barnim war durch die Randwanderung der Berliner Industrie hier etwas begünstigter. Einen Wandel dieser Verhältnisse brachte eigentlich erst die DDR, deren Strukturen allerdings die Wende nicht überdauerten. So war nicht nur die Arbeitslosigkeit nach der Wende vorgezeichnet, auch Landnutzungsstrukturen, städtebauliche Maßnahmen etc. mußten nach der Wende „zurückgebaut“ werden. Dieser „Rückbau“ fiel mit der krisenhaften Entwicklung des bundesrepublikanischen Kapitalismus („Globalisierung“) und der Orientierungslosigkeit über künftige gesellschaftliche und ökonomische Entwicklungen zusammen, so daß derzeit „Umnutzungsmodelle“ des ländlichen Raumes in keiner konkreten Form vorliegen. Die Expertise kann sich deshalb nur darauf beschränken, historisch interessante Entwicklungslinien und Umbruchssituationen anzureißen und Fragen für eine notwendige umfänglichere Studie aufzuwerfen.
Pränatale Diagnostik - aus der Sicht des Gynäkologen : (Akademievorlesung am 26. Januar 2006)
(2006)
Ländliche Regionen geraten im Nordosten Deutschlands zunehmend ins politische Visier, in der öffentlichen Daseinsvorsorge untragbar und im wirtschaftlichen Wettbewerb nicht entwicklungsfähig zu sein. Dennoch spielt der ländliche Raum in Brandenburg hinsichtlich Fläche, Wirtschaftskraft und Bevölkerung keine unbedeutende Rolle. Das vorliegende Arbeitspapier der Interdisziplinären Arbeitsgruppe „Landinnovation“ setzt sich deshalb mit der Frage auseinander, welche öffentlichen Perspektiven bestehen und welche politischen Steuerungsformen in der Entwicklung ländlicher Räume angewandt werden, um mit vorhandenen regionalen Disparitäten umzugehen. Im Zentrum des Arbeitspapiers steht das Land Brandenburg als Flächenstaat mit dünner Besiedlung und gravierenden regionalen Disparitäten zwischen suburbanen Metropolräumen und peripheren ländlichen Räumen. Es wird von der These ausgegangen, dass Steuerungsformen und Ausgleichsstrategien eng mit der Perspektive auf das Land und die Peripherie zusammenhängen. Regionale Disparitäten finden verstärkte Aufmerksamkeit in den aktuellen politischen Diskussionen über die Gleichwertigkeit von Lebensbedingungen. Das Arbeitspapier untersucht in Brandenburg die politische und öffentliche Debatte über den Umgang mit Berlin fernen ländlichen Regionen, die von erheblichen Schrumpfungs- und Peripherisierungsprozessen betroffen sind. In Auseinandersetzung mit Instrumenten der Raumordnung, Regional- und Wirtschaftsförderung hat die Debatte eine besondere Aktualität erreicht, die bis zum Stand Ende 2005 in das Papier eingeflossen ist.