Lettau, H.: 0, G, Suttons Theorie der Verdunstung in turbulenter Luft usw, 159
gerechnet, an der Anströmkante mit 0 beginnend (x, Ende des Überströmungs-
weges). Randbedingungen sind:
im 90,27) =% 0x < x)
z—0
lim qlx,z)=0 Ö<x <a).
on
Die allgemeine Diffusionsgleichung lautet:
Dq_ & da d dal,
CDS aA a A
Dq 9q dq dgq
De 7 dt PN 5x 452
Wir setzen voraus, daß in der x-Richtung A (x) konstant sei; da x in der
mittleren Windrichtung zählt, ist w = 0 und im stationären Fall (32 = 0) bleibt
die Gleichung: dq 18 .‚dq
ACC
Hier führen wir die Höhenabhängigkeiten von u und A nach den Formeln
auf Seite 2 ein und nehmen die Koordinatentransformationen vor:
2+n\1
A t= (wt227)7,
= X4 aX
Mit Hilfe der Abkürzungen PS und der Substitution q =”
werden wir damit auf folgende Endgleichung geführt:
d3Q_ #Q,130_ po
05 8 505 7%
und diese stellt eine modifizierte Bessolsche Differentialgleichung 2. Art (Zylinder-
funktion) dar, Wegen 0<n< 1 ist dabei 0 < p‘ << Die Lösung ist mit dieser
Erkenntnis gegeben, wir verweisen im einzelnen auf die Originalarbeit oder
Lehrbücher der Differentialgleichungen; die Randbedingungen sind entsprechend
zu berücksichtigen.
Es ergibt sich schließlich für die mittlere Verdunstung Vm bei einer Fläche
der Breite yo (quer zur Windrichtung):
Ya fu.ya ade
” 2a 2 2
Ku? Fngltny SF Yo
K ist eine Zahlenkonstante, unabhängig von a, u, und x,, a hängt nur von
den physikalischen Eigenschaften der Luft ab, nicht von u. Sutton liefert uns
hiermit einen geschlossenen Ausdruck für die Verdunstung, welcher die drei
wesentlichen Grundgrößen: Windstärke, Turbulenzgrad und Flächengröße in gut
übersichtlicher Weise getrennt voneinander enthält,
Für elliptische Flächen mit r, als Halbachse in Windrichtung und r, als
Halbachse quer dazu findet Sutton:
2—n 2 2
Ya=K u, 27 0a3+1 CE Ta,
was im Sonderfall kreisförmiger Verdunstungsscheiben ergibt:
Z—n 2 4+n
Ya = Ku, ragen ritn
Dabei hängt K’ in verwickelter Weise von n und K ab. Einzuwenden ist gegen
die Suttonschen Formeln, daß die Verdunstung bei Windstille sich zu Null er-
gibt, Es fehlt also noch ein additives Glied, welches nur die Wirkung der
Diffusion enthält und unabhängig von n, u, und x ist. Dies muß jedoch nur als
kleiner Schönheitsfehler angesehen werden. Die hervorstechende Bedeutung der
hier vorliegenden Theorie besteht in der Erfassung der Wind- und Größenabhängig-
keit mittels ein und derselben Turbulenzzahl n, die aus gänzlich anders gearteten
Messungen, nämlich der vertikalen Windverteilung, erschlossen werden kann.