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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]

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