FLUID MECHANIK
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HTI Biel - Mikrotechnik Fluidmechanik - 26 / 34<br />
_________________________________________________________________________________<br />
Re: Reynolds-Zahl [-]<br />
v: Geschwindigkeit [m/s]<br />
L: Charakteristische Länge [m]<br />
2<br />
�: Kinematische Viskosität [m /s]<br />
Im Strömungslabor werden die Versuchsmessungen am geometrisch<br />
ähnlichen Modell im Windkanal ausgeführt. Die Reynolds-<br />
Zahl für das Modell schreibt sich wie folgt:<br />
Re M:<br />
Reynolds-Zahl des Modells [-]<br />
v M:<br />
Geschwind. im Versuchskanal [m/s]<br />
L M:<br />
Charakteristische Länge des Versuchsmodells [m]<br />
2<br />
� : Kinematische Viskosität im Versuchskanal [m /s]<br />
M<br />
Die kritische Reynolds-Zahl ist durch die kritische Geschwindigkeit v K gegeben, bei der die Strömung<br />
vom laminaren in den turbulenten Bereich übergeht.<br />
v K:<br />
Kritische Geschwindigkeit [m/s]<br />
5.6.3. Widerstand umströmter Körper<br />
Der Strömungswiderstand ist abhängig von der Art der Flüssigkeit, der Art der Strömung, der Relativgeschwindigkeit,<br />
der Oberflächenbeschaffenheit und der Form des Körpers.<br />
5.6.3.1. Widerstand in laminarer Strömung<br />
Stoke hat für eine Kugel in laminarer Strömung die Widerstandskraft<br />
berechnet. Die Bestimmung der Viskosität einer Flüssigkeit<br />
mit einer frei fallenden Kugel basiert auf diesem Gesetz.<br />
F W:<br />
Strömungswiderstand [N]<br />
2<br />
�: Dynamische Viskosität [Ns/m ]<br />
R: Kugelradius [m]<br />
5.6.3.2. Widerstand in turbulenter Strömung<br />
Die Widerstandskraft ist durch die Wirbelbildung beim<br />
Umströmen des Körpers gegeben. Die viskosen Reibungskräfte<br />
auf der Oberfläche des Körpers sind vernachlässigbar<br />
gegenüber der Wirbelbildung.<br />
c W:<br />
Widerstandsbeiwert [-]<br />
A: Querschnitt zur Strömung [m ] 2<br />
�: Dichte der Flüssigkeit [kg/m ] 3<br />
© C. Meier / L. Müller, Dozenten für Physik BFH / HTI Biel [V 3.0]