Turbulente Grenzschichten ohne Kopplung des Geschwindigkeitsfeldes an das Temperaturfeld

Zusammenfassung

Es wird entsprechend Bild 17.1 die Strömung an der ebenen Platte bei hohen Reynolds-Zahlen Re = U*_∞ L*_B/v* betrachtet. Wie bei der laminaren Plattenströmung (vgl. Kap. 7) bildet sich an der Platte eine Grenzschicht aus, in der jedoch jetzt eine turbulente Strömung vorliegt. Außerhalb der turbulenten Grenzschicht habe die Strömung keine Geschwindigkeitsschwankungen, d.h. in diesem Fall handelt es sich um die Translationsströmung mit der konstanten Geschwindigkeit U*_∞. Der Grenzschichtrand ist charakterisiert durch den Übergang von der nichtschwankenden drehungsfreien Außenströmung zur turbulenten und damit drehungsbehafteten Grenzschichtströmung. Die Beschreibung dieses Überganges kann mit dem Intermittenzfaktor γ(x*, y*) erfolgen. Dieser Wert definiert die Wahrscheinlichkeit, an der Stelle x*, y* turbulente Strömung anzutreffen. Bei Versuchen beschreibt γ(x*, y*) denjenigen Bruchteil der Zeit, über den an diesem Ort turbulente Strömung beobachtet wird. Der Intermittenzfaktor hat im vollturbulenten Gebiet den Wert γ = 1 und fällt mit wachsendem Wandabstand schließlich auf γ = 0 (keine Turbulenz) ab. Bild 17.2 zeigt schematisch den Verlauf des Intermittenzfaktors γ in der Plattengrenzschicht.