8 Verformbare Körper: *8.1 Hydrostatik* - *8.2 Grenzflächen* - *8.3 Hydrodynamik*

 

  8.3 Hydrodynamik

  • Für die stationäre Strömung einer Flüssigkeit ist der Volumenstrom an jedem Ort konstant.
    Dies drückt die Kontinuitätsgleichung aus: 

  • Die Bernoulli-Gleichung gilt für nichtviskose Strömungen / d.h. reibungsfreie, ideale Flüssigkeiten. (Hier bleibt die mechanische Energie erhalten.)
                

  • Venturi-Effekt: Der Druck in einem Fluid sinkt mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit.
  • Torricellisches Ausflussgesetz: Für die Ausströmgeschwindigkeit aus der Öffnung eines (großen) Tanks gilt:
            ,         wobei  die Höhendifferenz zwischen Ausfluss und Flüssigkeitsoberfläche angibt.
  • Newtonsches Reibungsgesetz:
    Eine Platte der Fläche A wird über eine Flüssigkeit gezogen. Die Reibungskraft beträgt:
                                        
                     ist die sog. dynamische Zähigkeit und  gibt das vertikale Geschwindigkeitsgefälle in der Flüssigkeit an.
  • Gesetz von Hagen - Poiseuille.
    Bei viskosen Strömungen durch Röhren ist der Druckabfall proportional zum Volumenstrom , zur Zähigkeit der Flüssigkeit  und zur vierten Potenz des Radius
                                         
                                                                                         Länge der Röhre
  • Reibungskraft nach Stokes
    Auf eine Kugel (Radius r) in einer viskosen Flüssigkeit wirkt bei der Geschwindigkeit v die Reibungskraft:

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