Es geht dabei um Strömungsmechanik.
Wenn nun das Fluid auf eine Turbinenschaufel trifft.
Die Turbinenschaufel sich aber nun bewegt.
Verändert sich da dann auch der Ausfallswinkel ?
Oder bekommt das Fluid nur einen Drehimpuls , der dann im nachhinein den Ausfallswinkel verändert ?
ZworK
Beste Antwort
Da sich die Turbinenschaufel bewegt, überträgt sie auf die auf sie auftreffenden Teilchen natürlich auch einen entsprechend gerichteten "Zusatzimpuls". Der Gesamtimpuls der elastisch reflektierten Teilchen ist also im Vergleich zur Reflexion an einer ruhenden Turbinenschaufel in Richtung und Betrag unterschiedlich.
Wirf mal einen Gummiball o.Ä. gegen ein schnell vorbeifahrendes Auto. Die Bewegungsrichtung des abprallenden Balls wird (im Vergleich zum Abprallverhalten an einer ruhenden Fläche) als in Fahrtrichtung verschoben erkannt. Der Winkel wird also flacher, sofern Du schräg zur Fahrtrichtung wirfst, bzw. spitzer, sofern Du schräg gegen die Fahrtrichtung wirfst.
Die insgesamt schräge Bewegung, mit der sich der Ball vom Auto wegbewegt, kann man auch als Summe zweier Vektoren (zur Vereinfachung auf 2 Dimensionen reduziert) beschreiben. Die Wirkungslinie von Vektor X sei dabei parallel zur Oberfläche des Autos orientiert, die von Vektor Y stehe in einem 90°-Winkel auf X. Beide haben ihren Ursprung im Auftreffpunkt des Balles. Ist jetzt noch bekannt, in welchem Verhältnis die Beträge beider Vektoren zueinander stehen und kennen wir deren Richtung, so ist die Flugbahn und damit der Winkel relativ zur reflektierenden Oberfläche eindeutig bestimmt.
Ändert man einen dieser Parameter - im obigen Beispiel würde durch die Bewegung des Autos in X-Richtung der Betrag und u.U. auch die Richtung von X geändert - ändert sich auch der Ausfallswinkel.
Bei Fluiden ist mit dem Reflexionsgesetz aber eh ganz schnell Essig. Zwar gilt dieses theoretisch auch für jedes einzelne Teilchen des Fluids. Dadurch das Fluide aber eine ganz eigene Dynamik besitzen und sich mechanisch eben nicht wie Festkörper verhalten, verliert das Reflexionsgesetz hier praktisch an Bedeutung.
PS:
Warnhinweis: Das Gummiball-Auto-Experiment könnte sich u.U. extrem negativ auf den Gemütszustand des Fahrers auswirken. ;)