{"id":54269,"date":"2020-03-12T16:10:11","date_gmt":"2020-03-12T15:10:11","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-laminare-stromung-viskose-stromung-definition\/"},"modified":"2020-03-12T16:10:11","modified_gmt":"2020-03-12T15:10:11","slug":"was-ist-laminare-stromung-viskose-stromung-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-laminare-stromung-viskose-stromung-definition\/","title":{"rendered":"Was ist laminare Str\u00f6mung – viskose Str\u00f6mung – Definition"},"content":{"rendered":"
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Laminare Str\u00f6mung ist gekennzeichnet durch glatte oder in regelm\u00e4\u00dfigen Bahnen befindliche Partikel der Fl\u00fcssigkeit. Die laminare Str\u00f6mung wird auch als Stromlinien- oder viskose Str\u00f6mung bezeichnet. W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n
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Laminare Str\u00f6mung<\/span><\/h2>\n

In der Fluiddynamik ist die\u00a0<\/span>laminare Str\u00f6mung<\/span><\/strong>\u00a0durch\u00a0<\/span>glatte oder regelm\u00e4\u00dfige Wege<\/span><\/strong>\u00a0von Fluidpartikeln gekennzeichnet, im Gegensatz zur turbulenten Str\u00f6mung, die durch die unregelm\u00e4\u00dfige Bewegung von Fluidpartikeln gekennzeichnet ist.\u00a0Die Fl\u00fcssigkeit flie\u00dft in\u00a0<\/span>parallelen Schichten<\/span><\/strong>\u00a0(mit minimaler seitlicher Vermischung) ohne Unterbrechung zwischen den Schichten.\u00a0Daher wird die laminare Str\u00f6mung auch als\u00a0<\/span>stromlinienf\u00f6rmige oder viskose Str\u00f6mung bezeichnet<\/span><\/strong>\u00a0.<\/span><\/p>\n

Der Begriff Stromlinienstr\u00f6mung beschreibt die Str\u00f6mung, da bei laminarer Str\u00f6mung Wasserschichten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten \u00fcbereinander flie\u00dfen und sich praktisch nicht zwischen den Schichten vermischen. Fluidpartikel bewegen sich auf bestimmten und beobachtbaren Wegen oder Stromlinien.<\/span><\/p>\n

Wenn ein Fluid durch einen geschlossenen Kanal wie ein Rohr oder zwischen zwei flachen Platten flie\u00dft, kann abh\u00e4ngig von der\u00a0<\/span>Geschwindigkeit<\/span><\/strong>\u00a0, der\u00a0<\/span>Viskosit\u00e4t<\/span><\/strong>\u00a0des Fluids und der\u00a0<\/span>Gr\u00f6\u00dfe des Rohrs eine<\/span><\/strong>\u00a0von zwei Str\u00f6mungsarten (laminare Str\u00f6mung oder turbulente Str\u00f6mung) auftreten\u00a0.\u00a0<\/span>Laminare Str\u00f6mung tritt<\/span><\/strong>\u00a0tendenziell bei\u00a0<\/span>niedrigeren Geschwindigkeiten<\/span><\/strong>\u00a0und\u00a0<\/span>hoher Viskosit\u00e4t auf<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Andererseits tritt eine turbulente Str\u00f6mung tendenziell bei h\u00f6heren Geschwindigkeiten und niedriger Viskosit\u00e4t auf.<\/span><\/p>\n

Da eine laminare Str\u00f6mung nur in F\u00e4llen \u00fcblich ist, in denen der Str\u00f6mungskanal relativ klein ist, sich das Fluid langsam bewegt und seine Viskosit\u00e4t relativ hoch ist, ist eine laminare Str\u00f6mung in industriellen Prozessen nicht \u00fcblich.\u00a0Die meisten industriellen Str\u00f6mungen, insbesondere in der Nukleartechnik, sind turbulent.\u00a0Trotzdem\u00a0<\/span>tritt eine<\/span><\/strong>\u00a0laminare Str\u00f6mung\u00a0bei jeder Reynolds-Zahl in der<\/strong>\u00a0N\u00e4he fester Grenzen in einer d\u00fcnnen Schicht direkt neben der Oberfl\u00e4che auf. Diese Schicht wird \u00fcblicherweise als\u00a0<\/span>laminare Unterschicht bezeichnet<\/span><\/strong>\u00a0und ist f\u00fcr die W\u00e4rme\u00fcbertragung sehr wichtig.<\/span><\/p>\n

Trotz der geringen Dicke der\u00a0<\/span>laminaren Unterschicht<\/span><\/strong>\u00a0(normalerweise viel weniger als 1 Prozent des Rohrdurchmessers), da dies die Str\u00f6mung im Rest des Rohrs stark beeinflusst.\u00a0Jegliche Unregelm\u00e4\u00dfigkeit oder Rauheit auf der Oberfl\u00e4che st\u00f6rt diese Schicht und beeintr\u00e4chtigt den Fluss erheblich.\u00a0Daher ist im Gegensatz zur laminaren Str\u00f6mung\u00a0<\/span>der Reibungsfaktor bei<\/span><\/strong>\u00a0turbulenter Str\u00f6mung eine starke Funktion der Oberfl\u00e4chenrauheit.<\/span><\/p>\n

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Reynolds Nummer<\/span><\/h2>\n

Die Reynolds-Zahl<\/span><\/strong>\u00a0ist das Verh\u00e4ltnis von\u00a0<\/span>Tr\u00e4gheitskr\u00e4ften<\/span><\/strong>\u00a0zu\u00a0<\/span>viskosen Kr\u00e4ften<\/span><\/strong>\u00a0und ein geeigneter Parameter zur Vorhersage, ob ein Str\u00f6mungszustand\u00a0<\/span>laminar oder turbulent sein wird<\/span><\/strong>\u00a0.\u00a0Es kann interpretiert werden, dass wenn die\u00a0<\/span>viskosen Kr\u00e4fte<\/span><\/strong>\u00a0dominieren (langsamer Fluss, niedrige Re), sie ausreichen, um alle Fl\u00fcssigkeitsteilchen in einer Linie zu halten, der Fluss laminar ist.\u00a0Selbst ein sehr niedriges Re zeigt eine viskose Kriechbewegung an, bei der Tr\u00e4gheitseffekte vernachl\u00e4ssigbar sind.\u00a0Wenn die\u00a0<\/span>Tr\u00e4gheitskr\u00e4fte<\/span><\/strong>\u00a0die viskosen\u00a0Kr\u00e4fte dominieren<\/strong>\u00a0(wenn das Fluid schneller flie\u00dft und Re gr\u00f6\u00dfer ist), ist die Str\u00f6mung turbulent.<\/span><\/p>\n

\"Reynolds<\/a><\/p>\n

Es ist eine dimensionslose Zahl,<\/span><\/strong>\u00a0die sich aus den physikalischen Eigenschaften der Str\u00f6mung zusammensetzt.\u00a0Eine zunehmende Reynolds-Zahl zeigt eine zunehmende Str\u00f6mungsturbulenz an.<\/span><\/p>\n

Es ist definiert als:<\/span>
\n\"Reynolds<\/a><\/p>\n

wobei:<\/span>
\nV die Str\u00f6mungsgeschwindigkeit ist,<\/span>
\nD eine\u00a0<\/span>charakteristische lineare Abmessung<\/span><\/strong>\u00a0ist (zur\u00fcckgelegte L\u00e4nge des Fluids;\u00a0<\/span>hydraulischer Durchmesser<\/span><\/a>\u00a0usw.)<\/span>
\n\u03c1\u00a0Fluiddichte\u00a0(kg \/ m\u00a0<\/span>3<\/span><\/sup>\u00a0),<\/span>
\n\u03bc dynamische Viskosit\u00e4t (Pa.s),<\/span>
\n\u03bd kinematische Viskosit\u00e4t ( m\u00a0<\/span>2<\/span><\/sup>\u00a0\/ s);\u00a0\u03bd = \u03bc \/ \u03c1.<\/span><\/p>\n

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Laminare vs. turbulente Str\u00f6mung<\/span><\/h2>\n

\"Laminare<\/a><\/h2>\n

Laminare Str\u00f6mung:<\/span><\/strong><\/p>\n