Dreidimensionale reibungsbehaftete Strömungsfelder

Zusammenfassung

Bei der Berechnung von Strömungen mit Hilfe der eindimensionalen Stromfadentheorie wurde lediglich die gemittelte repräsentative Geschwindigkeit c in Bahnrichtung verwendet. Auf Details, wie z. B. die Verteilung der Strömungsgrößen über dem Querschnitt, wurde nicht eingegangen. Die im vorigen Kapitel betrachtete voll ausgebildete laminare Rohrströmung stellt eine einfache Strömungsform dar, bei der das Geschwindigkeitsprofil mit c = c (r) quasi eindimensional ist, denn die Geschwindigkeit der voll ausgebildeten Rohrströmung ändert sich nur in radialer Richtung und nicht in Umfangsoder Strömungsrichtung. Das gleiche gilt für den Mittelwert $\bar{c}$ (r) der voll ausgebildeten turbulenten Rohrströmung. Strömungsfelder sind in der Regel mehrdimensional und müssen, um die Genauigkeit der Berechnung nicht bedeutend zu mindern, als solche betrachtet werden. Als Beispiel sei die Strömung um einen feststehenden Körper genannt. Hier fließt das Fluid an verschiedenen Punkten im Strömungsfeld unterschiedlich schnell und weist vor allem verschiedene Hauptströmungsrichtungen auf. Auch auf die Details der turbulenten Strömung und insbesondere auf Methoden zur Modellierung und rechnerischen Behandlung der Turbulenz wurde bisher nicht eingegangen.