Führer durch die Strömungslehre

Die strömenden Bewegungen der Flüssigkeiten und die der Gase zeigen so viel Gemeinsames, daß es zweckmäßig erscheint, ihre Behandlung nicht zu trennen. Die Gase sind zwar in viel höherem Maße zusammendrückbar als die Flüssigkeiten. Die Frage ist aber hier die, ob sie beim jeweils betrachteten Strömungsvorgang merkliche Zusammendrückungen erfahren oder nicht. Zu merklichem Zusammendrücken gehören beträchtliche Druckänderungen. Bei kleinen und mäßig großen Geschwindigkeiten, sowie bei mäßigen Höhenabmessungen der strömenden Gasmassen bleiben die Druckänderungen aber gegenüber dem im Mittel vorhandenen Druck gering, und die Volumenänderungen sind dann so klein, daß man sie zur Vereinfachung der Rechnung meist ganz vernachlässigt. Die Gasströmungen unterscheiden sich dann in nichts mehr von denen volumenbeständiger Flüssigkeiten. Betrachtet man Volumenänderungen von 1 % als vernachlässigbar, so darf man bei Strömungen atmosphärischer Luft von gewöhnlicher Temperatur die Gleichungen für volumenbeständige Strömung für Geschwindigkeiten des Gases bis zu rund 50 m/s und für Höhenausdehnungen bis zu 100 m anwenden (vgl. Abschnitte 2.3.2b und 1.7). Die Volumenänderungen sind rund 10% bei Strömungsgeschwindigkeiten von 150 m/s; sie werden sehr beträchtlich und beeinflussen die Strömungsform in fühlbarer Weise, wenn Strömungsgeschwindigkeiten von der Größenordnung der Schallgeschwindigkeit (rund 340 m/s) vorkommen. Bei Strömungsgeschwindigkeiten, die größer als die Schallgeschwindigkeit sind, ergibt sich sogar ein gegenüber dem bei gewöhnlichen Flüssigkeiten üblichen Verhalten völlig geänderter Charakter der Strömung.