Zusammenfassung
Bei der plötzlichen Abbremsung eines um seine Achse rotierenden flüssigkeitsgefüllten Zylinders treten in der sich bildenden Wandgrenzschicht instationäreGörtler-Taylor-Wirbel auf. Diese werden sichtbar gemacht und ihre Störwellenlängen im ersten Moment ihres Erscheinens gemessen. Es zeigt sich, daß ihre Größe nur abhängt von einerReynolds-ZahlRe a =ω·R a 2/v, die den Zustand der Rotation des Zylinders vor dem Abbremsen kennzeichnet. Eine theoretische Abschätzung der Größe der Störwellenlängen stimmt mit den Meßergebnissen gut überein.
Summary
If a liquid-filled cylinder, rotating about its axis, is suddenly brought to rest nonstationaryGörtler-Taylor curls will appear in the wall boundary layer. These are made visible and their perturbation wave lengths are measured at the first moment of their appearance. It is found that their magnitude depends only on aReynolds numberRe a =ωR a 2/v characterizing the state of rotation of the cylinder before stopping. A theoretical estimate of the magnitude of the perturbation wave length agrees well with the results of the measurements.
Abbreviations
- d :
-
Spaltweite, Grenzschichtdicke
- R :
-
Radius
- Re a =ω ·R a 2/v :
-
Reynolds-Zahl
- Ta :
-
Taylor-Zahl
- t :
-
Zeit
- U=R·ω:
-
Umfangsgeschwindigkeit
- λ:
-
Störwellenlänge
- v :
-
Kinematische Zähigkeit der Flüssigkeit
- ω:
-
Winkelgeschwindigkeit
- a :
-
außen
- e :
-
Einsatzpunkt der Längswirbel
- i :
-
innen
Literatur
Euteneuer, G.-A., J. T. Heynatz, undH. Siedenkersting: Die instationäre Anlaufströmung in einem rotierenden Topf unter Berücksichtigung des Bodeneinflusses. Acta Mechanica.5, (1968), S. 237–253.
Euteneuer, G.-A.: Ein einfacher Versuch zur Demonstration der Längswirbel in Grenzschichtströmungen an konkaven Wänden (Görtler-Wirbel). Strömungsmechanik und Strömungsmaschinen, Heft 4, Juni 1967. Mitteilungen des Instituts für Strömungslehre und Strömungsmaschinen Technische Hochschule Karlsruhe.
Schlichting, H.: Grenzschicht-Theorie. Verlag G. Braun, Karlsruhe, 5. Aufl., S. 491–493.
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Euteneuer, G.A. Störwellenlängen-Messung bei Längswirbeln in laminaren Grenzschichten an konkav gekrümmten Wänden. Acta Mechanica 7, 161–168 (1969). https://doi.org/10.1007/BF01176665
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF01176665