Abstract

Gase und Flüssigkeiten, und damit auch Luft und Wasser, fasst man unter dem Begriff "Fluid" zusammen, Unter einer Stromlinie versteht man die Kurve, die stets tangential zum Fluid verläuft. Mit "Vortex" (=Wirbel) bezeichnet man den Bereich von zirkulierenden Fluidteilchen durch die Stromlinien. Im Wasser unterscheidet man zwischen laminaren und turbulenten Strömungen. Die Grundlage für jede quantitative Behandlung der Dynamik von Fluiden ist das zweite Newtonsche Axiom (F=dp/dt). Dieses Gesetz lässt sich auch mit Hilfe der Navier-Stokes-Gleichung beschreiben: Á (a1 + a2) = -gradÁ + ·dv. Für den Fall laminarer Strömung kann die Navier-Stokes-Gleichung zur Euler Gleichung vereinfacht werden, wenn man die Fluide mit vernachlässigbarer Viskosität betrachtet (ideale Fluide). Das bekannte Gesetz von Bernoulli kann unter der zusätzlichen Voraussetzung stationärer Strömung aus der Eulerschen Gleichung abgeleitet werden. Durch das Gesetz wird folgendes ausgedrückt: Steigt die Geschwindigkeit innerhalb einer Stromlinie, so sinkt dort der Druck und umgekehrt. Verf. definieren außerdem die Reynoldszahl sowie die Kármánsche Wirbelstraße und gehen auf die verschiedenen Formen der Wirbel ein. Beim Schwimmen muss man die Wirbel beobachten und daraus Schlüsse ziehen. Verf. beschreiben hier die Erzeugung von Wirbeln und veranschaulichen diese Phänomene anhand der Armbewegung eines Kraulschwimmers. Aus den Kenntnissen der verschiedenen Wirbelformen im Wasser folgt, dass ein Wirbel eher kreisförmig als länglich sein sollte, da dieser eine größere Wassermenge bewegt. Weinke