Ergänzungen zur Lösung des turbulenten Freistrahlproblems der Grenzschichttheorie

Abstract Die Lösung des Freistrahlproblems nach der asymptotischen Theorie von H. Schlichting wird durch Berechnung der turbulenten Normalspannungen, des mittleren Druckes und der turbulenten Energiedissipationsrate ergänzt. Eine verallgemeinerte Lösung von G. Seifert wird durch Einführung expliziter Ausdrücke für die Achsengeschwindigkeit und Halbwertbreite konkretisiert. Damit können die mittleren Geschwindigkeiten und die turbulente Schubspannung auch im Übergangsbereich hinter dem Strahlkern vollständig berechnet werden. Die Grundgleichungen der turbulenten Strahlströmung werden im Rahmen der Grenzschichttheorie formuliert und integriert. Der Theorie der ähnlichen Lösungen, wo keine Stromfunktion angegeben wird, wird neu das selbstkonsistente Strömungsfeld als theoretische Grundlage zur Berechnung der mittleren Geschwindigkeitsprofile gegenübergestellt. Die so ermittelte Stromfunktion stellt bereits die Problemlösung dar. Die Stromlinien der im Mittel stationären Strömung können damit neu berechnet werden.