Was ist eine Stromlinie? Was ist ein Stromfaden?

Ein differentiell kleines Volumenelement dV einer Substanz bewegt sich im Laufe der Zeit auf einer Ortskurve (t). Diese Ortskurve nennt man Bahnlinie. Als Stromlinie wird eine Kurve bezeichnet, deren Tangente in jedem Kurvenpunkt mit der Richtung der Geschwindigkeit der Flüssigkeit übereinstimmt. Bei stationären Strömungen bleiben die Stromlinien zeitlich konstant, entsprechen also den Bahnlinien.
Mehrere Stromlinien nennt man Stromfaden. Die Mantelfläche aller durch eine Fläche A hindurchtretenden Stromlinien nennt man Stromröhre .

Abbildung: Stromlinienbilder eines Zylinders und einer Kreisscheibe

Was sagen Stromlinienbilder aus?

Die hier gezeigten Stromlinienbilder haben drei Punkte gemeinsam:

1. 

Symmetrische Hindernisse haben ein symmetrisches Stromlinienbild

2. 

Scharfe Kanten (z. B. am Plättchen) werden von der Strömung ohne Ablösung umströmt

3. 

Berbreitert sich das Hindernis, dann nähern sich die Stromlinien einander an. Hier nimmt die Strömungsgeschwindigkeit zu.

Vergleicht man die Stromlinienbilder einer Kreisscheibe und eines Zylinders, erkennt man Unterschiede. Bei einem zweidimensionalen Strömungsbild umhüllt eine der Stromlinien das ganze Hindernis (z. B. die Kreisscheibe). Diese Stromlinie wird im vorderen Staupunkt in zwei Teile aufgespalten und vereinigt sich wieder an der Rückseite am hinteren Staupunkt. Es kann somit keine Flüssigkeit direkt über das Hindernis fliessen.

Abbildung: Stromlininenbild eines Quaders und eines Plättchens

Beim dreidimensionalen Strömungsbild strömt das Fluid zum grossen Teil über den Körper (vgl. Bild 1/2). Es kommt nicht mehr zu einer eindeutigen Zweiteilung einer Stromlinie. Weitere Stromlinienbilder findet man hier.