Der Große Wasserkanal Braunschweig (GWB) ist als Wasserumlaufkanal mit einem rechteckigem Messstreckenquerschnitt von 1000 x 1000 mm aufgebaut. Die Länge der Messstrecke ist 6000 mm, die Gesamtabmaße des Kanals betragen ca. 14'000 x 6000 x 4000 mm. Der Kanal ist mit etwa 60 m³ Wasser gefüllt, das Gesamtgewicht beträgt 120 t. Die Anlage wird in bedrucktem Zustand mit max. 2 bar Überdruck gegen Umgebung betrieben, um Kavitation an der Pumpe und am Versuchsmodell zu vermeiden. Mit der 160 kW starken Axialpumpe wird eine maximale Geschwindigkeit von 6 m/s in der Messstrecke erreicht. Die Viskosität des Wassers lässt sich über einen externen Wärmetauscher anpassen, so dass im Warmbetrieb (40°C) an 2D-Profilen (c=0,4m) Reynoldszahlen bis etwa 2,5 Mio. möglich sind.
Der Kanal ist gedacht für die Untersuchung von Hochauftriebsprofilen, Triebwerkseinläufen, Flugzeugkonfigurationen (inkl. Wirbelschleppen-Untersuchungen) und Triebwerks-Fanströmungen. Bei gleicher Modellgröße und Reynoldszahl ist die Strömungsgeschwindigkeit in einem Wasserkanal aufgrund der niedrigeren Viskosität um etwa den Faktor 15 geringer als in einem Windkanal, was einen wesentlichen Vorteil für zeitgenaue optische Feldmessverfahren (insb. PIV) darstellt.
Der Kanal ist als Schweisskonstruktion ausgelegt. Im Wesentlichen aus Stahlblech gefertigt, ist der Kreislauf mit einer Vielzahl an Versteifungsrippen versehen, um den Lasten aus dem Überdruckbetrieb standzuhalten. Die Umlenkschaufeln sind in Grauguß gefertigt und in Rahmenträger eingehängt. Der Kanal ist aus 16 verschiedenen Modulen zusammengesetzt, das größte Modul ist mit etwa 8 to Stahlgewicht das Diffusorstück hinter der Axialpumpe. Um Rostansatz langfristig zu vermeiden, sind alle wasserberührten Teile mit einer speziellen seewasserfesten 300µm-dicken Zweikomponenten-Beschichtung überzogen. Um Wärmeverluste gering zu halten, ist der Kanal von außen mit einer hochwertigen Isolierung gedämmt.
Der gesamte strömungsmechanische Entwurf und die größten Teile der Konstruktion sowie Festigkeits-Vorauslegungen sind am ISM erfolgt.
Die Messstrecke ist aus rostfreiem Edelstahl gefertigt. Sie besteht aus einem Rahmengestell, in das modular verschiedenste Wand- und/oder Deckensegmente eingebracht werden können. Ein Drittel der Messstrecke ist mit Mehrscheiben-Sicherheitsglas optisch zugänglich, um hochwertige Messmethoden, insb. PIV, zu ermöglichen. Ein Seitenfenster ist als Tür umfunktioniert, um einen schnellen und einfachen Zugang zur Messstrecke zu gewährleisten.
Die Axialpumpe hat einen Laufraddurchmesser von 1,52m und wird über eine Welle, die durch die zweite Umlenkecke nach außen geführt wird, angetrieben. Die Welle ist aus rostfreiem Stahl gefertigt, der Propeller aus Bronze. Im Antriebsstrang kommen ein frequenzgeregelter Drehstrommotor sowie ein Untersetzungsgetriebe zum Einsatz.
Der Kanal ist mit einer Basisausstattung versehen. Diese umfasst Sensoren zur Bestimmung der Geschwindigkeit in der Messstrecke, mehrere Temperaturfühler, um Schichtungen zu messen sowie Füllstandsensoren und Pumpenrelais für das Befüllen und Entleeren. Eine modulare Druckmessanlage mit 64 Kanälen wurde aufgebaut und steht zur Messung von Druckverteilungen an Profilmodellen zur Verfügung. Eine Geschwindigkeits- und Reynoldszahlregelung sowie erweiterte Automatismen (insb. Druck und Temperatur, Befüllung) sind vorbereitet. Zur Visualisierung der Strömung steht ein Konstantlaser zur Verfügung.
Die Fertigstellung des Kanals war im Oktober 2010. Nach umfangreichen Basisvalidierungen wurde der Kanal im Rahmen des Sonderforschungsbereichs SFB880 intensiv genutzt.