Ausgebildete Durchströmungen

Zusammenfassung

Strömt Fluid aus der Umgebung in ein Rohr bzw. einen Kanal ein, so treten im Einlaufbereich Umbildungsprozesse in der Strömung auf. Mit wachsender Lauflänge x* werden die Veränderungen des Geschwindigkeitsprofiles stets kleiner, so daß die Strömung für x*/R* → ∞ bzw. x*/H* → ∞ einem asymptotischen Grenzzustand, dem ausgebildeten Zustand, zustrebt. Diese dann ausgebildete Strömung ist durch ein x*-unabhängiges Geschwindigkeitsprofil gekennzeichnet. Der Begriff der „ausgebildeten Strömung“ soll aber in einer erweiterten Bedeutung verwendet werden. Danach bezieht sich dieser Begriff nicht nur auf Strömungen, bei denen für große Lauflängen an verschiedenen Stellen x* identische Geschwindigkeitsprofile vorliegen, sondern auch auf solche Strömungen, bei denen die Profile erst nach einer geeigneten Normierung diese Eigenschaft aufweisen. Aus mathematischer Sicht gelingt für solche Strömungen stets eine Reduktion partieller Differentialgleichungen auf gewöhnliche Differentialgleichungen. Eine analoge Aussage gilt bezüglich der Ternperaturprofile, so daß dann von thermisch ausgebildeten Strömungen gesprochen wird.