III. Zweidimensionale Strömungsvorgänge.
Bei unserem Beweise, daß bei der Potentialströmung Kräfte nicht
auftreten können, war wesentlich, daß sich um den Körper eine Kugel
mit großem Radius herumlegen läßt. Wenn man aber annimmt, daß
sich der Körper nach zwei Seiten ins Unendliche erstreckt, wird unser
Beweis hinfällig. Inwiefern eine solche Annahme bei wirklichen Strö-
mungsvorgängen gemacht werden kann, soll im folgenden Kapitel
gezeigt werden.
Drittes Kapitel.
Zweidimensionale Strömungsvorgänge.
Der Tragflügel von unendlicher Breite.
S 1. Zweidimensionale Potentialströmung. Die Bedeutung
der Funktionentheorie.
Wir wollen jetzt einen zylindrischen Körper mit endlichem Quer-
schnitt betrachten, dessen Erzeugende sich nach beiden Seiten ins
Unendliche erstrecken. Der Körper soll sich in einer Parallelströmung
befinden, die senkrecht zur Richtung der Erzeugenden des Zylinders
verläuft. Dieser Vorgang ist zwar nicht vollständig realisierbar, mit
seiner Hilfe aber werden wir die Möglichkeit haben, den Strömungs-
verlauf an einer Stelle eines Körpers zu betrachten, die sehr weit von
seinen Enden entfernt liegt, und wir werden sehen, daß man auf diese
Weise eine schon gut brauchbare Theorie des Auftriebes eines Flugzeug-
tragflügels erhalten kann.
Wir verlegen die z-Achse in die Richtung der Erzeugenden unseres
unendlich langen Zylinders. Dann haben wir, da die Strömung zur
z-Achse senkrecht verläuft, in dieser Richtung keine Geschwindigkeits-
komponente und auch kein Druckgefälle zu erwarten. In allen Ebenen
parallel zur (x, y)-Ebene wird die Strömung also dieselbe sein, und es
wird genügen, den Verlauf der Stromlinien in der (x, y)-Ebene zu
beschreiben. Da somit nur noch die beiden Variablen x und y zu
betrachten sind, haben wir es also dann mit einem zweidimensionalen
Problem zu tun.
Wenn wir eine Potentialströmung in der (x, y)-Ebene zugrunde legen,
erscheinen. die Flächen gleichen Potentials als Kurven
(x, Y) = const. (3,1)
Die Stromlinien (2,29) S. 24 haben jetzt die Differentialgleichung
dx — Ldy=0, (3.2)
Ihre Lösung wird eine Kurvenschar
w (x, y) = const.