Kompressible Strömungen

Auszug

Kompressible Strömungen spielen eine wichtige Rolle in der Aerodynamik, sowie in einigen anderen Bereichen des Maschinenbaus (z.B. in Turbomaschinen, Verbrennungsmotoren, Ventilen usw.). Da es sich dabei oft um Strömungen von Gasen mit hohen Geschwindigkeiten handelt (oder um schnelles Fliegen von Flugkörpern durch ruhende Umgebung), sind die Reynolds-Zahlen sehr hoch und Turbulenzeffekte beschränken sich auf dünne Grenzschichten. Der Strömungswiderstand besteht aus zwei Komponenten: dem Reibungswiderstand infolge der Grenzschichten und dem Druck- bzw. Formwiderstand, der im Wesentlichen nicht von der Viskosität des Fluids abhängt. Auch der Wellenwiderstand als Folge von Stößen kann vorhanden sein; diese Komponente kann ebenfalls unter Vernachlässigung der Viskosität berechnet werden, solange man sicherstellt, dass der zweite Hauptsatz der Thermodynamik erfüllt wird. Der Reibungswiderstand kann manchmal vernachlässigt werden und die kompressiblen Strömungen werden daher dann durch Lösung der Euler-Gleichungen (d. h. unter der Annahme eines nichtviskosen Fluids) berechnet.