Ähnlichkeitstheorie

Ähnlichkeitstheorie,

 

Physik: Theorie zur methodischen Auffindung und Untersuchung von Vorgängen in theoretisch schwer zugänglichen oder nur ungenügend behandelbaren physikalischen Teilgebieten, wie der Strömungslehre und der Theorie der Wärmeübertragung. Die wichtigsten Hilfsmittel der Ähnlichkeitstheorie sind dimensionslose Parameter (besonders Kennzahlen), deren Gleichheit in zwei geometrisch ähnlichen physikalischen Systemen gewährleistet, dass diese auch physikalisch ähnlich sind, d. h. bei den in ihnen ablaufenden Vorgängen gleiches physikalisches Verhalten zeigen. - Vorläufer und Spezialfall der Ähnlichkeitstheorie ist das reynoldssche Ähnlichkeitsgesetz (1883), nach dem die Reynolds-Zahl einer Modellströmung mit derjenigen der geometrisch ähnlichen wirklichen Strömung übereinstimmen muss, wenn man aus den am Modell gemessenen Kräften die wirklichen Kräfte berechnen will. Ähnlichkeitsgesetze bilden die Basis aller Modellversuche in der Aerodynamik und Strömungstechnik. Diese werden unternommen, wenn die mathematische Behandlung allein und die Messungen am eigentlichen Objekt keine Lösungen bringen. Der Modellversuch bietet die Möglichkeit, durch Messungen an leicht veränderbaren, maßstabgetreuen Modellen (unter Berücksichtigung der Ähnlichkeitsgesetze) die erforderlichen Daten zu bekommen.