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2021 | OriginalPaper | Chapter
5. Grenzschichten
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Zusammenfassung
Bei sehr großen Reynolds-Zahlen kann das Fluid allgemein als ideal angesehen werden. Dies gilt jedoch nicht in der Nähe fester Wände, da dort für viskose Fluide sowohl die Normal- als auch die Tangentialkomponente der Geschwindigkeit am Rand verschwindet, beim idealen Fluid dagegen nur die Normalkomponente gleich Null sein muss.
Die Abnahme von \(\mathbf{v}\) auf \(0\) für große Reynolds-Zahlen erfolgt fast vollständig in einer dünnen Fluidschicht an den Wänden, der Grenzschicht. Hier haben die Geschwindigkeitsgradienten hohe Werte; die Strömung kann dort laminar oder turbulent sein. Die Zähigkeit verursacht den Geschwindigkeitsabfall in der Grenzschicht bis zu \(\mathbf{v}=0\). Der Rand der Grenzschicht ist nicht scharf. Das Verhalten des Fluids in der Grenzschicht
lässt sich durch die Prandtl’schen Gleichungen
beschreiben.