Laminare sowie auch turbulente Strömungen

Juli · Gast

Guten Morgen :-)

also ich hätte da mal zwei Fragen:

1. Ist es richtig, dass man bei starker reibung zwischen zwei flüssigkeitsschichten turbulente ströme beobachten kann und bei schwacher reibung laminare strömungen?

2. Stellt euch mal bitte ein Fallrohr vor, das zb Mit ÖL befüllt ist. Und in diesem Fallrohr wird nun von oben eine Kugel hineingeworfen. Und ist es richtig, dass an der Wand des Fallrohrs die Kugel langsamer ist als in der Mitte? Und ist auch hier während des fallens derKugel eine parabelförmige strömung zu beobachten? Oder gilt dies nur für Rohrströmungen? Denn wenn doch eine parabelförmige STrömung vorhanden wäre, dann müsste es ja eigentlich eine turbulente strömung sein. denn laminare strömungen haben das nicht oder?

ich freue mich auf antwort von euch Augenzwinkern

Neko · Anmeldungsdatum: 04.07.2004 Beiträge: 526 Wohnort: Berlin

Das zentrale Stichwort lautet hier Reynoldszahl. Wenn die einen bestimmten Wert überschreitet und du deine Strömung auch nur minimal störst, wird sie turbulent. In der Reynoldszahl können sich zwar mehrere Größen ändern:

aber mal angenommen, die Ausdehnung L und die Viskosität

deiner Strömung bleiben konstant, dann hängts allein von der Geschwindigkeit des Fluids ab, wann die Strömung turbulent wird. Die Viskosität - also die Zähigkeit - steht im Nenner. Eigentlich logisch, denn bei Wasser wirst du viel eher Turbulenzen beobachten können (kannste ja schon mit ner Tasse Kakao hinkriegen Augenzwinkern

) als z.B. bei Honig (obs bei Honig überhaupt klappt? müsste man mal ausrechnen)

Und zur Kugel: Rein intuitiv würde ich mal sagen, dass wenn die Kugel an der Wand entlang fällt, dass dann auf der der Wand abgewandten Seite der Kugel das Öl ja fröhlich vorbeiströmen, aber auf der der Wand zugewandten Seite es sich bestimmt stauen würde (weils ja da wenig Platz hat zwischen Kugel und Wand). Und zur Frage obs hier eine laminare oder turbulente Strömung geben würde: Das hängt dann einfach wieder von den Größen in der Reynoldszahl ab. Bis zu einem gewissen Geschwindigkeitswert umströmt das Öl die Kugel laminar, dadrüber bilden sich hinter der Kugel Wirbel (sog. Kármánsche Wirbelstraßen, kannste ja mal bei wiki durchlesen, wenns dich interessiert). Und bei Wirbelbildung - so kennt mans auch von der Formel 1, wird das umströmte Objekt abgebremst.

Obs jetzt auch ein parabelförmiges Geschwindigkeitsprofil der Kugel im Öl geben würde, hmm...müsste eigentlich, da je weiter sich die Kugel sich von den Wänden entfernt, umso besser kann das Öl links und rechts vorbeiströmen, in der Mitte sollte dann das Maximum sein.

Das Geschwindigkeitsprofil von einer strömenden viskosen Flüssigkeit im Rohr ohne Kugel rührt ja daher, dass die differentiell an der Wand eng anliegendste Schicht sozusagen an ihr haftet, die nächste Schicht durch die vorherige abgebremst aber schneller ist, und die nächste wiederum auch abgebremst aber auch schneller als die davor....usw. das ist erst mal rein laminar. Wär das turbulent, könnte man ja ein solches Profil gar nicht aufstellen, weil dann die Regelmäßigkeit der Geschwindigkeiten verloren ginge.

Frage beantwortet?

Wink