Gasbewegtmg 



557 



und dadurch auch hohere Schallgeschwindig- 

 keit entspricht, werden diese Erscheinungen 

 noch merklich verstarkt. Das Resultat, daB 

 Verdichtungswellen im Verlauf der Bewegung 

 inuner steiler werden und schlieBlich in einen 

 VerdichtungsstoB ausarten, Verdunnungs- 

 wellen dagegen inuner weiter auseinander 

 gezogen werden, liefert den rein mecha- 

 nischen Grund fiir die Moglichkeit unstetiger 

 Verdichtungsvorgange und fiir die Unmb'g- 

 lichkeit unstetiger Verdiinnungsvorgange bei 

 der stationaren Bewegung (vgl. I, 2e). Die 

 Vorgange bei der stationaren Bewegung an 

 einer Ecke (II, 2a), wo die Verdunnungs- 

 welle (Fig. 18) sich keilformig ausbreitet, 

 und an Stelle der Verdichtungswelle der 

 VerdichtungsstoB tritt (Fig. 20), sind den 

 hier geschilderten in alien Punkten analog. 



20) Vorgange in freien Gasstrahlen. 

 In dem Strahl, der sich beim AusfluB von 

 Gas aus einer Mundung bildet, wurden bei 

 hoheren Ueberdriicken von E. Mach und 

 P. S a 1 c h e r durchSchlierenbeobachtung regel- 

 maBige Wellen entdeckt. Sie wurden spater 

 von anderen Forschern auch durch Druck- 

 beobachtungen nachgewiesen. Man kann 

 diese Wellen, die immer auftreten, wenn die 

 Geschwindigkeit im Strahl groBer ist als die 

 Schallgeschwindigkeit, gut verstehen, wenn 

 man weiB, daB die in II, 2a beschriebenen 

 schragen Verdiinnungs- und Verdichtungs- 

 wellen sich ohne wesentliche gegenseitige 

 Stoning durchdringen konnen und daB sie 

 ferner an den freien Strahlgrenzen total 

 reflektiert werden, so zwar, daB eine Ver- 

 diinnungswelle als Verdichtungswelle zuriick- 

 geworfen wird und umgekehrt. 



Fiir einen Gasstrahl, der in paralleler 

 Stromung mit Ueberschallgeschwindigkeit 

 aus einer Oef fining ins Freie tritt, laBt sich 

 hiernach unter der Voraussetzung ebener 

 Bewegung, d. h. einer langlich rechteckigen 

 Miindung, das Folgende aussagen. Herrscht 

 in dem Austrittsraum ein geringerer Druck 

 als im Strahl (Fig. 23), dann gehen von jeder 



messung der Strahlbreite als Verdiinnungs- 

 wellen reflektiert, worauf das Spiel von neuem 

 beginnt. Der Druck im Mittelfeld der Welle, 

 p 3 , ist dabei in ahnlichem MaBe niedriger 

 als der AuBendruck p.., als p l holier ist 

 wie dieser. Ist der AuBendruck groBer 

 als der Druck im Strahl, so erfolgen 

 zuniichst schiefe VerdichtungsstoBe nach 

 Figur20; diese werden alskeilformige Verdiin- 

 nungswellen reflektiert, die sich im weiteren 

 Verlauf wie oben geschildert verhalten. Ist 

 die Anfangsgeschwindigkeit gleich der Schall- 

 geschwindigkeit (wie es bei Oeffnungen, 

 die nicht nach Art einer Lavaldiise [II, ib] 

 erweitert sind, inuner der Fall ist), so ist der 

 anfangliche Machsche Winkel a -= 90 und 

 die Figur 23 andert sich durch Ausbreitung 

 der Keilgebiete iiber die ganze Flache zu 

 Figur 24; aus dem Doppelkreuz ist hier- 

 durch ein einf aches geworden. 



Fig. 24. 



Die Figuren 25 bis 28 zeigen photographische 

 Aufnahmen von solchen Wellen (Prandtl). 

 Figur 25 bei Ueberdruck im Strahl, Figur 26 

 bei Gleichdruck, Figur 27 bei Unterdruck im 

 Strahl; die Miindungsgeschwindigkeit ist bei 

 alien drei Aufnahmen dieselbe. Figur 28 zeigt 

 ein Beispiel fiir den Fall, daB die Mundungs- 

 geschwindigkeit gleich der Schallgeschwindigkeit 

 ist (bei alien Aufnahmen bedeutet Helligkeit 

 Verdiinmmg, Dunkelheit Verdichtung). 



Fig. 25. 



Austrittskante keilformige Verdiinnungs- 

 wellen nach Fig. 18 aus, die sich durchkreuzen 

 und an der gegeniiberliegenden Strahlgrenze 

 als Verdichtungswellen reflektiert werden. 

 Diese pflanzen sich unter keilfb'rmiger Ver- 

 schmalerung fort und werden nach Durch- i 



Fig. 26. 



