Strömungslehre: Grenzschicht

dos · Anmeldungsdatum: 23.08.2006 Beiträge: 22

Hi,

eine Frage zur Grenzschicht. Bei einem umflossenen Objekt reisst die Grenzschicht an einer Umschlagstelle ab und bildet hinter dem (Flub)Objekt ein Totwassergebiet mit turbulenter Strömung, dabei ist die Geschwindigkeit des Totwassergebiets wesentlich geringer, als in der freien Strömung.

Jetzt wird in Büchern gesagt, dass der Ball dadurch gebremst wird. Nach der Bernoulli-Gleichung müsste der Druck im Totwassergebiet aber höher sein und den Ball somit eigentlich schneller machen. Trotzdem wird gesagt, dass ein Unterdruck im Totwassergebiet entsteht.

Wie ist dieser Widerspruch zu erklären?

devzero · Anmeldungsdatum: 04.08.2004 Beiträge: 68

Meiner Meinung nach hat die Flüssigkeit bei turbulenter Strömung eine höhere Geschwindigkeit als bei laminarer Strömung! Es ist also genau umgekehrt, wie du schreibst. Ich habe gerade ein bisschen im Internet nach Strömungsprofilen gesucht und dabei sieht man, dass im Totwassergebiet die Reynoldszahl besonders hoch ist. Die Re-Zahl ist proportional zur Geschwindigkeit.

Nimmt man das also an, dann folgt aus der Bernoulli-Gleichung, dass der statische Druck hinter dem umströmten Objekt kleiner ist als davor, so dass das Objekt mit der Strömung gezogen wird. So jedenfalls passt die Erklärung wieder zur Intuition *grins*.

dos · Anmeldungsdatum: 23.08.2006 Beiträge: 22

Dankeschön Prost

kollegga · Anmeldungsdatum: 21.09.2008 Beiträge: 1

Hallo

habe eine kleine Definitionsschwierigkeit:

Spricht von einem Totwassergebiet, auch wenn es sich
um das Medium Luft handelt.

Danke
Gruß Viktor

Boogi · Anmeldungsdatum: 22.09.2008 Beiträge: 3

Hallo dos,

ich muss devzero doch widersprechen.

Die BG gilt nur für reibungsfreie Strömungen, d.h. in Deinem Beispiel nur in der Außenströmung. In der Grenzschicht und im abgelösen Gebiet gilt sie nicht!

Eine turbulente Strömung unterscheidet sich nur dadurch von einer laminaren, dass der mittleren Geschwindigketi eine "Schwankungsbewegung" überlagert ist (= entspricht den Wirbeln). Dies hat den Effekt, dass die Strömung in turbulenten Bereichen "zäher" erscheint als in laminaren.

Die Reynoldszahl hat nur insofern einen Einfluss, als dass sie den Einfluss der viskosen Reibung beschreibt, und somit die Lage der Umschlags- bzw. Ablösepunkte.

Viele Grüße
Boogi

PS.: Von einem "Totluftgebiet" habe ich noch nie gehört.