Institut für Strömungsmechanik und Umweltphysik im Bauwesen

F.2.Übergang vom Fluidvolumen zum KontrollraumE = m(gz + v22 + u )∣E ==∫e dm∫ ( gz + v22 + u )dmmit u = thermische Energie/Masseneinheit.Massenpunkte und Körper, wie sie in der Festkörper-Mechanik betrachtet werden, sind sog. geschlosseneSysteme, in denen eine vorgegebene Masse von der Umgebung durch materielle oder gedachte,auf jeden Fall aber durch massenundurchlässige, Begrenzungsflächen getrennt ist.F.2 Übergang vom Fluidvolumen zum KontrollraumDem Körper der Festkörpermechanik entsprichtin der Strömungsmechanik dasFluidvolumen mit einer definierten Massem. Im Bild ist ein solches Volumen markiertund zu den Zeitpunkten t 1 und t 2dargestellt.Betrachtet man das beliebig abgegrenzte Fluidvolumen und seine Bewegung durch den Raum, so stelltauch das die Betrachtung eines geschlossenen Systems dar, und die drei Erhaltungssätze sind in obigerFormulierung prinzipiell anwendbar. Allerdings treten dabei praktische Schwierigkeiten auf, weil1.) sich die Begrenzungsflächen verformen.2.) das Interesse nicht so sehr an der Bewegung und dem Verformungszustand einer vorgegebenenMasse des Fluids besteht, sondern an dem Effekt der Bewegung des Fluids auf seine Begrenzungen,z.B. Rohrwände, Flußbett, Wehrkörper, windumströmte Bauwerke, etc.Beispiele:durchströmte Rohrverzweigungüberströmter WehrrückenEs interessiert wenig, wo sich eine betrachtete Masse m bzw. sein Volumen zu jedem Zeitpunktbefindet und welche Form sie hat. Wichtiger zu wissen ist: Wie sind Geschwindigkeit und Druckan jedem Punkt des Rohres? Wie ist die Druckverteilung auf dem Wehrrücken, welche Geschwindigkeitenherrschen an jedem Punkt der Strömung?- 53 -