Hautreibungskoeffizient -- CFD-Wiki, die freie CFD-Referenz

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Der Hautreibungskoeffizient, $C_f$ , ist definiert durch:

$C_f \equiv \frac{\tau_w}{\frac{1}{2} \, \rho \, U_\infty^2}$

Wobei $\tau_w$ die lokale Wandschubspannung, $\rho$ die Flüssigkeitsdichte und $U_\infty$ die Geschwindigkeit der freien Strömung (normalerweise außerhalb der Grenzschicht oder am Einlass gemessen) ist.

Für eine turbulente Grenzschicht können verschiedene Näherungsformeln für die lokale Mantelreibung für eine ebene Platte verwendet werden:

1/7 Potenzgesetz:

$C_f = 0,0576 Re_x^{-1/5} \quad \mbox{for} \quad 5 \cdot 10^5 Re_x 10^7$

1/7 Potenzgesetz mit experimenteller Kalibrierung (Gleichung 21.12 in ):

$C_f = 0,0592 \, Re_x^{-1/5} \quad \mbox{for} \quad 5 \cdot 10^5 Re_x 10^7$

Schlichting (Gleichung 21.16 Fußnote in )

$C_f = ^{-2.3} \quad \mbox{for} \quad Re_x 10^9$

Schultz-Grunov (Gleichung 21.19a in ):

$C_f = 0,370 \, ^{-2,584}$

(Gleichung 38 in ):

$1,0/C_f^{1/2} = 1,7 + 4,15 \, log_{10} (Re_x \, C_f)$

Die folgenden Formeln für die Mantelreibung sind aus ,S.19 entnommen. Richtige Referenz benötigt:

Prandtl (1927):

$C_f = 0.074 \, Re_x^{-1/5}$

Telfer (1927):

$C_f = 0,34 \, Re_x^{-1/3} + 0,0012$

Prandtl-Schlichting (1932):

$C_f = 0,455 \, ^{-2,58}$

Schoenherr (1932):

$C_f = 0,0586 \, ^{-2}$

Schultz-Grunov (1940):

$C_f = 0,427 \, ^{-2,64}$

Kempf-Karman (1951):

$C_f = 0,055 \, Re_x^{-0,182}$

Lap-Troost (1952):

$C_f = 0.0648 \, ^{-2}$

Landweber (1953):

$C_f = 0.0816 \, ^{-2}$

Hughes (1954):

$C_f = 0.067 \, ^{-2}$

Wieghard (1955):

$C_f = 0.52 \, ^{-2.685}$

ITTC (1957):

$C_f = 0,075 \, ^{-2}$

Gadd (1967):

$C_f = 0,0113 \, ^{-1,15}$

Granville (1977):

$C_f = 0.0776 \, ^{-2} + 60 \, Re_x^{-1}$

Date Turnock (1999):

$C_f = ^{-2}$

von Karman, Theodore (1934), „Turbulence and Skin Friction“, J. of the Aeronautical Sciences, Vol. 1, No 1, 1934, pp. 1-20.
Lazauskas, Leo Victor (2005), „Hydrodynamics of Advanced High-Speed Sealift Vessels“, Master Thesis, University of Adelaide, Australia (download).
Schlichting, Hermann (1979), Boundary Layer Theory, ISBN 0-07-055334-3, 7. Auflage.

Zu erledigen

Jemand sollte mehr Daten über die Annäherungen an die Gesamthautreibung, die Prandtl-Schlichting-Hautreibungsformel und die Karman-Schoenherr-Gleichung hinzufügen.Füge den richtigen Verweis für die Gleichungen in

Dieser Artikel ist ein Stub, ein kurzer Artikel, der verbessert werden muss. Du kannst helfen, indem du ihn erweiterst.

Bearbeitung:Was das 1/7 Potenzgesetz betrifft, so ist in Schlichtings Buch (siehe Referenzen) die Formel, die Cf über einer flachen Platte, ohne Druckgradient, beschreibt, Cf=0.0725*Re^(-1/5) und sie ist gültig zwischen 5×10^5<Re<10^7 mit der Annahme, dass die Strömung von der Vorderkante aus turbulent ist (Seite 639)Dies findet sich in Seite 638, Formel 21.11.

Wenn man davon ausgeht, dass die Strömung für den ersten Teil der Platte laminar ist, und die Blasius-Gleichung verwendet, gibt Schlichting auf Seite 644 nach der Angabe einiger Korrekturfaktoren an:Cf=0,02666*Rl^(-0,139) Es sollte eine Trennung zwischen lokaler und gesamter Mantelreibung auf der Platte geben.grizos

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