Strömungswiderstand

Der Strömungswiderstand ist eine physikalische Größe, die in der Fluiddynamik eine Rolle spielt.

Ein Körper, der sich mit einer Geschwindigkeit v relativ zu einem gasförmigen oder flüssigen Medium bewegt, erfährt einen Strömungswiderstand W, eine der Bewegungsrichtung entgegengesetzt wirkende Kraft. Bei laminarer Strömung wird der Strömungswiderstand nur durch die innere Reibung des Mediums verursacht. Ist η die Viskosität des Mediums, so gilt für kugelförmige Körper vom Radius r das Stokessche Gesetz

W = 6 π η v

In einer turbulenten Strömung läßt sich der Strömungswiderstand nur durch Experimente bestimmen und wird zunächst durch die Wirbel hinter dem bewegten Körper verursacht. Hier hängt der Strömungswiderstand ab von Dichte ρ des Mediums, von seiner Geschwindigkeit und von der Querschnittsfläche A des Körpers senkrecht zur Strömung. Die dimensionslose Größe c_w ist der Widerstandsbeiwert des Körpers, der sich mit der Form des Körpers stark ändert. Der Strömungswiderstand W errechnet sich zu:

W = c_w A (ρ / 2) v ²

c_w wird für Fahrzeuge, Schiffe und Flugzeuge experimentell in einem Windkanal ermittelt oder mit Hilfe von Rechnersimulationen berechnet.