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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, April 1917.
Hat man es mit einer kompressiblen Flüssigkeit zu tun, so kommt zu den
bisher in Betracht gezogenen Größen noch die Kompressibilität hinzu. Diese wird
durch © gemessen, wo p der Druck ist. Dieser Ausdruck hat die Dimension des
reziproken Quadrates einer Geschwindigkeit, In der Tat ist er ja das reziproke
Quadrat der Newtonschen Schallgeschwindigkeit. Um jetzt wieder die Dimensions-
losigkeit herbeizuführen, muß man 1 mit v? multiplizieren. Man kommt also zum
Resultat, daß ı& außer von der Reynoldsschen Zahl noch von der Größe As v*ab-
hängen kann, die man auch 8) schreiben kann, wenn man mit c die Newtonsche
Schallgeschwindigkeit bezeichnet. Diese Größe erhält aber erst einen merkbaren Ein-
fluß, wenn sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Körpers im umgebenden Medium
der Schallgeschwindigkeit nähert, also z.B. bei der Untersuchung der Bewegung von
Geschossen. Bei den Geschwindigkeiten, die bei Ballonen vorkommen und noch weit
darüber hinaus, kann man die Luft als inkompressible Flüssigkeit betrachten.
| Auf Grund solcher Überlegungen pflegt
Fig. man die Werte von w® als Funktion der
Reynoldsschen Zahl R aufzutragen. In
der Figur 2 stellt die ausgezogene Kurve
die Ergebnisse einer Göttinger Versuchsreihe
dar. Da nach dem früheren sowohl ı als R
vom Maßsystem unabhängig sind, bedarf es
keiner Angaben darüber, in welchem System
die einzelnen Größen gemessen sind. Der
Wert von w nimmt mit wachsendem R zu-
10000” "200600 — 800000 400000 R Erst langsam, dann sehr rasch ab, die stärkste
Abnahme liegt etwa bei R = 260000. Ober-
halb R = 300000 wird dann & wieder konstant, aber, mit weniger als dem
halben Wert, den es zu Anfang hatte. In dem Übergangsgebiet ist die Strömung
augenscheinlich labil. Sie pendelt zwischen zwei Zuständen hin und her, von denen
der eine dem größeren, der andere dem kleineren Widerstand entspricht. An der
Widerstandswage werden rhythmische Änderungen der Einstellung beobachtet.
Die plötzliche Abnahme des Widerstandskoeffizienten bei wachsender
Reynoldsscher Zahl war schon früher, so von Eiffel, beobachtet worden. Indessen
war bei seinen Versuchen erstens etwas kleiner, und zweitens trat der Umschlag
von der einen zur anderen Strömungsform schon erheblich früher, etwa bei
R = 130000, ein. Das Ergebnis einer seiner Versuchsreihen ist durch die schwach
gestrichelte Kurve der Fig. 2 dargestellt. Als Ursache für dieses verschiedene Verhalten
ergab sich, daß bei den Eiffelschen Versuchen die Luft stärker turbulent war als bei
den Göttinger Versuchen. Wenn in Göttingen der Luftstrom künstlich turbulent
gemacht wurde, ergab sich nahezu völlige Übereinstimmung mit Eiffel (die stärker
gestrichelte Kurve in der Fig. 2). Das Turbulentmachen geschah mit Hilfe eines
Netzes aus Bindfaden, durch welches der Luftstrom hindurch mußte, bevor er am
Versuchskörper vorbeikam. Das gleiche Ergebnis ließ sich auch einfach mittels
eines 1 mm starken Drahtringes erreichen, der in einer geographischen Breite von
15° vor dem Querschnittkreise auf die Kugel aufgelegt wurde (s. die folg. Fig. 3b).
Die näheren Einzelheiten der Strömungsvorgänge im einen und im anderen
Falle sind studiert worden, indem man Rauch in den Kanal brachte und die Um-
gebung der Kugel photographierte. Es zeigte sich, daß bei dem ersten Strömungs-
zustand, der sich ohne Netz bzw. ohne Drahtring einstellte, schon etwa 5 bis
8 Bogengrade vor dem Äquator der Kugel die Grenzschicht sich von der Oberfläche
ablöste, dahinter bildete sich ein großer mit Wirbeln erfüllter Raum (Fig. 3a). Im
zweiten Strömungszustand erfolgte die Ablösung erst weiter hinten, der jetzt ent-
stehende Wirbelraum war, wie die Fig. 3b erkennen läßt, weit kleiner.
Hiermit ist gezeigt, daß es bei diesen Versuchen im wesentlichen zwei ver-
schiedene Strömungsformen der an der Kugel vorbeifließenden Luft yab, von denen
die eine einem größeren und die andere einem kleineren Widerstand entsprach.
