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Gegensinnig drehende Längswirbel in den Wandgrenzschichten drallbehafteter Strömungen

Counterrotating longitudinal vortices in the wall boundary layer of flow with angular momentum

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Acta Mechanica Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

In Wandgrenzschichten drallbehafteter Strömungen können gegensinnig drehende Längswirbel auftreten. Am Beispiel drallbehafteter Rhorströmungen werden derartige Wirbel demonstriert.

Eine einfache Abschätzung liefert die Bedingung für das Auftreten dieser Längswirbel. Weiter wird ihr Abklingverhalten in der Strömung längs der Rohrachse beschrieben.

Summary

Counterrotating longitudinal vortices can appear in the wall boundary layer of flow with angular momentum. This is demonstrated for the flow in a tube.

A simple estimate renders the condition for the appearance of such vortices. Their attenuation behavior along the axis of the tube is described.

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Abbreviations

D=2R :

Innendurchmesser des Rohres

\(F = \frac{\pi }{4} \cdot D^2 \) :

Querschnittsfläche des Rohres

Re:

Reynolds-Zahl

Ta:

Taylor-Zahl

V:

Volumenstrom

a :

dimensionsloser Abklingfaktor

c :

Geschwindigkeit

r :

Radius des inneren Grenzschichtrandes

x :

Koordinate längs der Rohrachse

δ:

Grenzschichtdicke

ν:

kinematische Zähigkeit

φ:

Winkel in Umfangsrichtung

kr :

kritisch

s :

Schaufel

u :

Komponente in Umfangsrichtung

w :

Wand

x :

Komponente in Richtung derx-Achse

0:

Ausgangsstelle

Literatur

  1. Euteneuer, G.-A., Reimann, J.: Der Mechanismus der Sichtbarkeit von Görtler-Taylor-Wirbeln in Flüssigkeiten mittels feingemahlenem Pulver. Acta Mechanica12, 89–97 (1971).

    Google Scholar 

  2. Euteneuer, G.-A.: Störwellenlängen-Messung bei Längswirbeln in laminaren Grenz-schichten an konkav gekrümmten Wänden. Acta Mechanica7, 161–168 (1969).

    Google Scholar 

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Strömungslehre und Strömungsmaschinen, Universität Karlsruhe, Kaiserstraße 12, D-7500, Karlsruhe, Bundesrepublik Deutschland

    G. -A. Euteneuer

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  1. G. -A. Euteneuer
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Euteneuer, G.A. Gegensinnig drehende Längswirbel in den Wandgrenzschichten drallbehafteter Strömungen. Acta Mechanica 26, 129–137 (1977). https://doi.org/10.1007/BF01177141

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01177141

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