Digitale Medienpraxis: Digitale Bilder

Masterklasse III

»Die Kármánsche Wirbelstraße«
Dominik Palluch



Die Kármánsche Wirbelstraße, benannt nach Theodore von Kármán, bezeichnet ein Phänomen der Strömungsmechanik. Hier bilden sich hinter einem umströmten Körper gegenläufige Wirbel.

Wie sich die Wirbel bilden und welche Ausprägung diese Wirbel haben, wird stark von der Reynolds-Zahl (Re) bestimmt. Diese Stellt das Verhältnis von Impulskonvektion zu Impulsdiffusion dar. Also von unvermischtem Strömungstransport zum Ausgleich der Konzentrationsunterschiede. Bis Re <200 bleibt eine Wirbelstraße vollständig laminar, also turbulenzfrei, wohingegen bei steigender Reynolds-Zahl der Umschlag von laminarer zu turbulenter Strömung zu erkenn ist.
Ähnlich gleichförmige Objekte erzeugen somit bei gleicher Reynolds-Zahl identische Wirbelstraßen.
Beim Aufbau der Szene lag keine Strömung vor, wodurch keine Wirbelstraßen entstehen könnten und lediglich eine natürliche Diffusion entstehen würde. Die Strömung wurde durch das Einschießen der Indikatorflüssigkeit (Tinte), mithilfe von Spritzen und Kanülen, simuliert. Die Reynolds-Zahl konnte somit durch gleichbleibende Dichte und Viskosität, durch die unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeit, d.h. unterschiedlicher Druck auf die Einspritzung, variiert werden.
Die Reynolds-Zahlen der Bildtitel sind hierbei nur Schätzungen, sollen jedoch einen Vergleich der einzelnen Szenen bieten. Da Standbilder zwar sehr ästhetisch wirken, jedoch nicht die Entstehung einer Wirbelstraße verdeutlichen, wurden die einzelnen Bilder als GIF-Dateien erzeugt.


© Dominik Palluch 2018