v, Hasenkamp, H.: F. Ahlborns Untersuchungen etc, des hydrodynamischen Widerstandes, 513
zwischen eng nebeneinander stehenden Platten kontinuierlich um Hindernisse
bewegen. ©
Während sich somit die Strömungen an der Vorderseite ebener Tafeln
mit dem Neigungswinkel regelmäßig ändern, zeigen die Bewegungen an der
Rückseite einen mehr labilen Charakter, und bei zufälligen geringen Anderungen
große Schwankungen. Das allgemeine Prinzip aber der. Rotation der Schleppe
in einem Wirbelring erhält sich überall, und auch die am meisten abweichenden
Erscheinungen ergeben sich schließlich als Schwankungen um einen mittleren
Typus der Wirbelbewegung, deren Abhängigkeit von dem Neigungswinkel nicht
zu verkennen ist. Für eine Neigung von 90° verläuft diese mittlere Wirbel-
bewegunz symmetrisch, während bei allen spitzen Winkeln der Unterrandwirbel
mit dem Neigungswinkel abnimmt, wogegen sich der Oberrandwirbel allmählich
verschmälert und über die ganze Hinterseite der Tafel ausdehnt, so daß er
endlich den Unterrandwirbel in das nachfolgende Kielwasser verdrängt, und
zwar geschieht dies bei großen Neigungswinkeln schneller als bei kleinen;
damit ist auch eine entsprechende Verschiebung des Nachlaufes verbunden, der
zwischen beiden Wirbelquerschnitten nach vorn fließt. Man könnte demnach
vermuten, daß der Punkt, in dem dieser Strom die Rückseite der Tafel trifft,
bei seiner Verschiebung mit kleiner werdendem Neigungswinkel dieselbe Gesetz-
mäßigkeit zeigt, wie der entsprechende Punkt des Hochdruckgebietes. Eine
solche Übereinstimmung zeigt sich indes nach dem Befund der photographischen
Aufnahmen nur als annähernd verwirklicht, da der Punkt bei Ahlborns weniger
eingeengten Strömungen bei weitem nicht so ausgeprägt erscheint wie bei den
Versuchen von Hele-Shaw. _
Sehr auffallend zeigen sich die Schwankungen im Gange der
Strömungen im Gange des Schleppwassers, deren Bewegungskomplex
man ja schon von jeher als unentwirrbar regellos bezeichnet bat. Selbst bei
Normalstellung der Tafel ist eine nahezu vollkommene Symmetrie kaum in
einzelnen Momenten vorhanden, und der Nachlauf schwankt dementsprechend
nach Richtung und Geschwindigkeit. Auf Platten, die bei der Aufnahme zwei-
mal kurz hintereinander belichtet werden, findet man meist zwei recht ver-
schiedene Bilder, die zeigen, daß sich die Schwankungen sehr schnell vollziehen.
. Noch größer sind die Schwankungen bei Platten, die unter Neigungs-
winkeln von 45° bis 90° stehen; auch hier treten mannigfache Verzerrungen,
Teilungen, Vergrößerungen und Verkleinerungen der Winkel ein.
Bei Winkeln unter 45° werden mit der Verschmälerung des Schlepp-
wassers die Schwankungen immer kleiner, obwohl keineswegs ganz aufgehoben.
Je kleiner der Neigungswinkel wird, desto weiter entfernt sich der immer
kleiner werdende Unterrandwirbel von der Tafel, bis er endlich bei ganz kleinen
Winkeln nur noch vorübergehend in Gestalt einiger kleinen halbkreisförmigen
Fäden sichtbar wird oder als eine geringe Störung zwischen den inneren Fäden
der Randströme verschwindet.
— Auf die Frage nach der Ursache des schwankenden Charakters der
Rotationsbewegungen in der Schleppe geht Ahlborn nur kurz ein. Er weist
darauf hin, daß nach. Helmholtz (Wissensch. Abb. S. 108) die Existenz eines
Geschwindigkeitspotentials das Auftreten von Rotationsbewegungen der Wasser-
teilchen ausschließt; es würde also das Fehlen eines Geschwindigkeitspotentials
eine wesentliche Bedingung für das Auftreten der Wirbelung sein. Kuler
schon habe darauf hingewiesen, daß es Flüssigkeitsbewegungen ohne Geschwin-
digkeitspotential gebe, z. B. die Drehung einer Flüssigkeit um eine Achse mit
gleicher Geschwindigkeit aller Teilchen, Solche Bewegungen haben aber die
unendlich dünnen Wirbelfäden, die nach Helmholtz der Trennungsfläche des
ruhenden Wassers hinter der Tafel und des daran vorüberfließenden Wassers
anliegen. Obwohl, wie die Photographien zeigen, eine solche Trennungsfläche
nicht vorhanden ist, so könnte man doch die Rotationsachse der Wirbeläste als
Wirbelring im Sinne der Theorie von Helmholtz ansehen, umsomehr als diese
Wirbelringe auch durch einen hohen Grad von Veränderlichkeit bei den
unbedeutendsten Störungen ausgezeichnet sind und sich Körpern, die sich im
Jabilen Gleichgewicht befinden, einigermaßen ähnlich verhalten.
Allein es ist wohl zu beachten, daß der Ahlbornsche Wirbelring nicht
die gleiche Rotationsgeschwindigkeit für alle Teilchen zeigt, da die ringförmigen
Aun. d. Hyvdr. ete.. 1904. Heft XI.