Basiswissen

Die Strömungsmechanik, Fluidmechanik oder Strömungslehre ist die Wissenschaft vom physikalischen Verhalten von Fluiden (Gase und Flüssigkeiten). Angewendet wird sie unter anderem im Maschinenbau, Chemieingenieurwesen, der Wasser- und Energiewirtschaft, Meteorologie, Astrophysik und der Medizin. Eine beispielhafte Frage ist: wie verhält sich Luft, wenn ein Flugzeug sich der Schallmauer nähert. Die Strömungsmechanik teilt sich in mehre Teildisziplinen auf. Man erkennt sie an der Endung Dynamik - für Bewegung im Sinne von Strömung.

Bildbeschreibung und Urheberrecht — Frau Professor Dolaana Khovalyg während einer Vorlesung zur Strömungsmechanik: man erkennt auf dem Bild die Form von Düsen. Die geschriebenen Angaben beinhalten zum Beispiel die Einheit des Druckes (bar). Frau Khovalyg lehrt an der EPFL - der École polytechnique fédérale de Lausanne, auf deutsch Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne. Das Hochschulgelände liegt nahe am Genfer See in der Schweiz. © EPFL-MEDIACOM ☛

Gase und Flüssigkeiten

Eine Atomrakete wird von einem getauchten U-Boot aus gestartet. Auf der kurzen Strecke unter Wasser unterliegt sie dem Einfluss des sie umströmenden Wassers (Hydro), nach dem Durchstoßen der Oberfläche wirkt nur noch der Einfluss der Luft (Aero). Fasst man Gase und Flüssigkeiten in einem Gebiet zusammen, spricht man von Fluiddynamik ↗

Nur Flüssigkeiten

Ein reißender Wildbach staut sich an einer Brücke, der Rumpf eines schnellen Katamarans durchschneidet Wasser oder Blut wird durch den menschlichen Körper gepumpt: wo es um Bewegungseffekte von Flüssigkeiten geht, spricht man von Hydrodynamik ↗

Nur Gase

Luft umströmt die Tragfläche eines Flugzeuges, Druckluft wird in einem Leitungsnetzt gepumpt, bei einem Großbrand steigen heiße Gase nach oben auf oder die Atemluft strömt in die Lunge: die Effekte bewegter und strömender Gase betrachtet man in der Aerodynamik ↗

Zähflüssiges

Asphalt wird bei Hitzwellen plastisch, Gletschereis wird unter Druck zähflüssig, nasse Ton-Sand-Gemische können bei Bewegung quasi-flüssig werden: Effekte im Grenzbereich zwischen fester Materie und echten Flüssigkeiten betrachtet die sogenannte Rheologie ↗

Fußnoten

[1] Wie Treibgut infolge einer Zunahme einer Strömungsgeschwindigkeit spaghettisiert wird, zeigt ein kurzer Film der Gezeiten auf der Nordseeinsel Wangerooge: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gezeitenstufe_(Spaghettieffekt).webm