Fluiddynamik

Aus RC-Network Wiki

Fluiddynamik (Strömungslehre, manchmal auch Hydrodynamik) ist ein Oberbegriff, der Gasdynamik (oder spezieller Aerodynamik) und Hydrodynamik zusammenfasst. Strömende Medien (Gase und Flüssigkeiten) werden dementsprechend auch als Fluide bezeichnet. Der wichtigste Unterschied zwischen Aero- und Hydrodynamik ist die Kompressibilität der Strömung. Quantifizieren lässt sich die Kompressibilität an der Mach Zahl, Ma:

  • Ist Ma << 1, kann die Strömung in guter Näherung als inkompressibel (d.i. die Dichte ist konstant) betrachtet werden. Praktisch alle Strömungen im Modellbau gehören hierzu. Die Strömung lässt sich dann charakterisieren durch die Reynolds-Zahl Re. Eine ähnliche Re-Zahl bedeutet ähnliche Strömungsverhältnisse.
  • Für Ma > 0,3 wird die Strömung kompressibel. Die klassische Aerodynamik berücksichtigt dies z. B. im Flugzeugbau.

Die Mach-Zahl ist jedoch nicht das einzige Kriterium, nach der eine Strömung als inkompressibel beschrieben werden kann. Beispiel ist die Meteorologie, in der trotz geringer Strömungsgeschwindigkeit die Kompressibilität der Luft vollständig mit berücksichtigt werden muss: Viele Prozesse z.B. die Thermik beruhen auf Dichteänderungen vertikal bewegter Luft.

Im Alltag wird Luft oft als kompressibel und Wasser und andere Flüssigkeiten oft als inkompressibel bezeichnet. Die Unterscheidung ist formal falsch, begründet sich aber in der Praxis mit stark unterschiedlichen Schallgeschwindigkeiten von ca 340m/s in Luft und 1500m/s in Wasser und in den deutlichen Unterschieden in der "Federkonstante" der Kompressibilität: Flüssigkeiteiten ändern das Volumen allenfalls im Promillebereich; Gase dem Gasgesetz folgend um Größenordnungen.


Weblinks

Strömungslehre bei Wikipedia