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Erschienen in:
2018 | OriginalPaper | Buchkapitel
6. Kinematik von Fluidströmungen
verfasst von : Prof. Dr-Ing. Valentin Schröder
Erschienen in: Übungsaufgaben zur Strömungsmechanik 1
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
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Zusammenfassung
Grundlegende Bewegungsvorgänge von Fluiden lassen sich kinematisch mit Geschwindigkeitsfeldern beschreiben. Ebenso sind die hieraus ableitbaren Beschleunigungsfelder von großer Bedeutung. Sie werden z. B. bei der Herleitung der Bewegungsgleichung benötigt. Beide Felder können entweder nur räumlich oder auch räumlich und zeitlich oder nur zeitlich veränderlich sein. Im ersten Fall handelt es sich um eine stationäre, im zweiten Fall um eine instationäre Strömung. Die räumliche Darstellung erfolgt entweder mit einem kartesischen Koordinatensystem, mit Kugelkoordinaten oder auch mit Zylinderkoordinaten. Bei den anschließenden Beispielen wird ausschließlich vom kartesischen Koordinatensystem und bei ebenen Systemen von Polarkoordinaten Gebrauch gemacht.
Der Geschwindigkeitsvektor \(\vec{c}\) der stationären Strömung lautet im kartesischen Koordinatensystem
$$\vec{c}=c_{x}\cdot\vec{i}+c_{y}\cdot\vec{j}+c_{z}\cdot\vec{k}$$
mit \(c_{x}\)(x, y, z), \(c_{y}\)(x, y, z) und \(c_{z}\)(x, y, z,).