Strömende Flüssigkeiten und Gase
Eine
Strömung
ist die gerichtete Bewegung eines Gases oder einer Flüssigkeit gegenüber
einem Körper. Beispiele dafür sind strömendes Wasser in einem
Fluss, strömendes Öl in einer Pipeline, strömendes Gas in
einem Gasrohr oder die gegenüber einem Auto strömende Luft.
Wie schnell oder wie langsam sich ein strömendes Gas oder eine Flüssigkeit
gegenüber einem Körper bewegt, wird durch die
Strömungsgeschwindigkeit
beschrieben.
Sie ist eine
Relativgeschwindigkeit, d.
h. es ist egal, ob sich das Gas oder die Flüssigkeit bewegt (z. B.
in Rohrleitungen) oder ob sich ein Körper (Auto, Schiff, Flugzeug)
gegenüber einem Gas oder einer Flüssigkeit bewegt.
Stromlinienbilder
Strömungen werden mithilfe von Stromlinienbildern dargestellt.
Ein Stromlinienbild ist
ein Modell. Für das
Stromlinienbild als Modell einer Strömung gilt:
- Eine Stromlinie beschreibt die Bahn eines Flüssigkeits- oder
Gasteilchens.
- Je dichter die Stromlinien in einem Bereich liegen, desto größer
ist die dort vorhandene Strömungsgeschwindigkeit.
Arten von Strömungen
Stromlinienbilder zeigen, wie Körper umströmt werden. Dabei
kann man zwei Arten von Strömungen
unterscheiden:
glatte oder
laminare Strömung: Es bilden sich hinter dem umströmten
Körper keine Wirbel aus (Bilder 1 und 2). Solche glatten Strömungen
treten nur bei stromlinienförmigen Körpern und kleinen Strömungsgeschwindigkeiten
auf.
verwirbelte
oder turbulente Strömung: Es bilden sich hinter dem Körper
Wirbel aus. Durch eine solche Wirbelbildung
vergrößert sich der
Strömungswiderstand
erheblich. Er ist umso größer, je stärker die Wirbelbildung
ist. Solche verwirbelten Strömungen treten in der Praxis bei den meisten
Körpern auf. Weitere Informationen dazu findet man im Artikel "
Strömungswiderstand".