Stationäre, laminare, inkompressible Nachlauf-Fernfeld-Strömungen

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Autor/in:
Beteiligte Person:
  • Struckmeier, Jens
Verlag/Körperschaft:
Hamburg University of Technology
Erscheinungsjahr:
2008
Medientyp:
Text
Schlagwort:
  • 510: Mathematik
Beschreibung:
  • Die vorliegende Arbeit behandelt klassische Fragestellungen der Strömungsmechanik zur Beschreibung einer stationären, laminaren, inkompressiblen Strömung hinter einem mit konstanter Geschwindigkeit angeströmten achsensymmetrischen Körper, wobei die strömende Substanz ein Newton’sches Fluid (wie z.B. Wasser oder Luft) sei. Die Strömung hinter dem Körper wird Nachlauf-Strömung (engl.: wake) genannt. Direkt hinter dem Körper kann es in Abhängigkeit von der Körpergeometrie und den auftretenden Reynoldszahlen zu komplizierten Strömungen mit Wirbelbildungen kommen. Dieser Bereich heißt Nachlauf-Nahfeld (engl.: near wake). In weiter Entfernung stromabwärts hinter dem Körper ist jedoch zu erwarten, dass die Strömungssituation wieder einfach wird, d.h. die Strömung sollte wieder laminar werden und nur noch gering von der konstanten Anströmgeschwindigkeit abweichen. Dieser Bereich wird Nachlauf-Fernfeld genannt (engl.: far wake) und ist Gegenstand der Arbeit. Das Ziel war ursprünglich eine Ausarbeitung und Formalisierung des Abschnittes ”Wakes“ in dem Strömungsmechanik-Standard-Referenzwerk” An Introduction to Fluid-Dynamics“ von G.K. Batchelor [2] S.348-353. Interesse am Thema in Verbindung mit einer ausf¨uhrlichen Literaturrecherche hat dann aber zur Aufnahme weiterer Inhalte gef¨uhrt. Als wesentliche Quellen seien dabei besonders die Arbeiten von Goldstein [20] (1930), [21] (1933), Tollmien [56] (1931), Ting [55] (1968), Libby und Fox [38] (1963) und das Buch ”Laminar Wakes“ von Berger [3] (1971) hervorgehoben. Experimentelle Ergebnisse wurden zu Vergleichszwecken von Nishioka & Sato [43] (1972), [44] (1974) und Nishioka & Miyagi [45] (1978) übernommen. Die zugrunde liegende mathematische Modellierung von Nachlauf-Fernfeld-Strömungen fällt in den Bereich der sogenannten Grenzschicht-Theorie (engl.: boundary layer theory). Dies mag den mit der Materie weniger vertrauten Leser insofern überraschen, da man jene meist nur mit Strömungen in der unmittelbaren Umgebung einer festen Oberfläche (der Grenzschicht) verbindet, während das Nachlauf-Fernfeld aber gerade sehr weit von dem Hindernis entfernt ist. Die Annahmen der Grenzschicht-Theorie sind allerdings unabhängig vom Vorhandensein einer konkreten Oberfläche im Fernfeld trotzdem erfüllt, weswegen man häufig von ”freien“ Grenzschicht-Strömungen spricht.
Lizenzen:
  • info:eu-repo/semantics/openAccess
  • http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Quellsystem:
TUHH Open Research

Interne Metadaten
Quelldatensatz
oai:tore.tuhh.de:11420/13196