Institut für Strömungsmechanik und Umweltphysik im Bauwesen

K.3. Körper in realer StrömungRe > 3 ∗ 10 5Bei etwa Re = 5000 ist die Grenzschicht noch laminar, während dieAblösezone bereits turbulent ist. Mit zunehmender Anströmgeschwindigkeitbzw. Reynolds-Zahl wird erst der rückwärtige Teil und dannder überwiegende Teil der Grenzschicht turbulent. Dadurch verschiebensich die Ablösepunkte nach hinten, sodaß dieGesamtströmungskraft auf den Zylinder in einem gewissen Geschwindigkeitsbereich mit zunehmenderGeschwindigkeit abnimmt. Ist dieser sogen. überkritische Strömungszustand erreicht, nimmt die Kraftjedoch mit zunehmender Geschwindigkeit wieder zu.Der Übergang von unterkritischer zu überkritischer Strömung findet bei größerer Rauheit des Zylindersbzw. bei starker Turbulenz bereits bei kleineren Reynolds-Zahlen statt.Wie bereits erwähnt, ist der Widerstandsbeiwert c W sowohl von der Reynolds-Zahl als auch von derRauheit des umströmten Körpers abhängig. Ein Vergleich mit dem Reibungsbeiwert für durchströmteRohre (siehe Kapitel 7) scheint deshalb zweckmäßig:durchströmte Rohreλ = λ(Re)laminare Strömungλ = λ(Re, k/D)Übergangsbereichλ = λ(k/D)vollturbulente Strömung(vollkommen rauher Bereich)umströmte Körperc W = c W (Re)unterkritische Strömungc W = c W (Re, k/D)überkritische Strömungc W = c W (k/D)transkritische StrömungWiderstandsbeiwert einesumströmten, hydraulischglatten Kreiszylindersin Abhängigkeit von derReynolds-Zahl- 135 -