622 XVIII. Jahrg. 



Maturwissenschaftliche Kundschau. 



1903. Nr. 49. 



Einfach und grundlegend wie das Problem und 

 seine Lösung ist, kann es uns nicht wundernehmen, 

 daß auch Andere, und zum Teil früher als Schlick, 

 Ansätze in der besprochenen Richtung gemacht haben, 

 und daß hieraus ein erbitterter Patentstreit ent- 

 standen ist. Wir überlassen die Entscheidung dieses 

 Streites gern den Gerichten und betonen hier lieber, 

 daß die modernen Schnelldampfer, wie Kaiser Wil- 

 helm der Große und Deutschland, mit dem Schlick- 

 schen Massenausgleich ausgerüstet sind (Kaiser Wil- 

 helm der Große mit dem vollständigen Ausgleich 

 erster Ordnung, Deutschland auch mit einem ange- 

 näherten Ausgleich zweiter Ordnung), und daß diese 

 Meisterstücke deutscher Ingenieurkunst, die den 

 Gegenstand unseres berechtigten nationalen Stolzes 

 bilden, durch die Theorie und die Praxis des Massen- 

 ausgleichs überhaupt erst möglich geworden sind. 



Wie die höheren Methoden der allgemeinen Dyna- 

 mik, z. B. die Methode der kleinen Schwingungen, 

 mehr und mehr in die technische Literatur Eingang 

 finden, zeigen die Arbeiten von Stodola über Iner- 

 tiaregulatoren und über Turbinenregulierung, Ar- 

 beiten, die auf dem Gebiete der Maschinendynamik 

 wohl den Höhepunkt der Vereinigung von theore- 

 tischer und praktischer Beherrschung des Stoffes be- 

 zeichnen. 



Ich erwähne ferner, daß sich die Kreiselwirkungen 

 der rotierenden Radsätze bei den Versuchsfahrten der 

 Studiengesellschaft für elektrischen Schnellbetrieb in 

 Berlin deutlich und unliebsam bemerkbar gemacht 

 haben, und daß sie durch Herrn Baurat Wittfeld 

 sachgemäß und erfolgreich untersucht sind. Eine 

 fernere technische Anwendung hat die Kreiseltheorie 

 bei dem Geradlaufapparat des Torpedos, System 

 Obry, erfahren, der jetzt bei den Marinen der mei- 

 sten Staaten in Gebrauch ist. 



Daß es im Maschinenbau nötig ist, die elastischen 

 Schwingungen der Maschinenteile zu berücksichtigen, 

 wird mehr und mehr anerkannt. Besondere Beach- 

 tung kommt den Torsionsschwingungeu der Wellen 

 zu, namentlich wieder der langen Schiffswellen, und 

 den hierbei auftretenden Resonanzschwingungen , die 

 von Fr ahm in musterhafter Weise beobachtet wor- 

 den sind. 



Zum Schlüsse seien noch einige Worte der Hy- 

 dromechanik gewidmet. Bekanntlich klaffte auf 

 diesem Gebiete ein besonders empfindlicher Riß zwi- 

 schen den Ergebnissen der mathematischen oder 

 physikalischen Behandlung und den Auffassungen 

 der Techniker. Es handelt sich dabei namentlich 

 um das Strömen einer Flüssigkeit durch eine Röhre. 

 Die Versuche an Kapillarröhren ergaben in Überein- 

 stimmung mit der mathematischen Theorie einen 

 Widerstand gegen die Strömung oder ein Druck- 

 gefälle proportional der ersten Potenz der mittleren 

 Strömungsgeschwindigkeit, umgekehrt proportional 

 der zweiten Potenz der Röhrendicke. Dagegen wird 

 in der Technik bei der Anlage von Wasserleitungs- 

 röhren usw. mit einem Widerstände proportional der 

 zweiten Potenz der Geschwindigkeit, umgekehrt pro- 



portional der ersten Potenz der Röhrendicke ge- 

 rechnet. Während ferner nach der Theorie die Ge- 

 schwindigkeit der Strömung von der Mitte nach den 

 Rändern hin kontinuierlich nach einem parabolischen 

 Gesetz abnehmen soll, ergaben Messungen von ßa- 

 zin an weiten Röhren, daß die Geschwindigkeit nahezu 

 gleichmäßig über den Querschnitt verteilt ist und 

 erst in nächster Nähe der Wandungen plötzlich ab- 

 nimmt. Es könnte hiernach scheinen , daß sich die 

 theoretische Hydrodynamik gegenüber den prak- 

 tischen Fragen der Hydraulik bankrott erklären müßte. 



Die Ehrenrettung der Theorie verdanken wir Os- 

 borne Reynolds. Reynolds betonte, daß dieAus- 

 sagen der Theorie auf der Annahme einer StrömuDg 

 in parallelen Fäden beruhen, daß diese Art der Strö- 

 mung in engen Röhren zwar die einzig mögliche ist, 

 daß sie aber in weiten Röhren in ein turbulentes 

 Durcheinanderwirbeln der Flüssigkeitsteilchen über- 

 geht. In weiten Röhren hat das Wasser sozusagen 

 Platz , seitlich auszuweichen , die geradlinige Bewe- 

 gung ist zwar immer noch eine mögliche , aber nicht 

 mehr eine stabile Bewegungsform. Kleine Störungen 

 genügen , um die parallelen Stromfäden auseinander- 

 zubrechen. Daß diese Vorstellung zutreffend ist, hat 

 Reynolds durch schöne Versuche nachgewiesen und 

 auch theoretisch auf Grund der gewöhnlichen hydro- 

 dynamischen Differentialgleichungen gestützt. Die 

 Schreibweise von Reynolds selbst ist etwas dunkel; 

 um so lieber verweise ich auf eine Darstellung und 

 Erweiterung seiner Theorie, die wir der Meisterhand 

 von H. A. Lorentz verdanken. 



Diejenige Geschwindigkeit, bei welcher in einer 

 gegebenen Röhre die geradlinige Bewegung anfängt 

 instabil zu werden, heißt nach Reynolds die kri- 

 tische Geschwindigkeit; dieselbe bestimmt sich 

 durch die Angabe, daß das Produkt aus Geschwindig- 

 keit, Röhrendurchmesser und Flüssigkeitsdichte, ge- 

 teilt durch die Viskositätskonstante der Flüssigkeit, 

 eine reine Zahl ist, die zwischen 1900 und 2000 

 liegt. Im Falle der Leitungsröhren der Technik be- 

 findet man sich stets oberhalb der kritischen Grenze; 

 die Po iseuil leschen Versuche mit Kapillarröhren 

 spielten sich unterhalb dieser Grenze ab. Beim Über- 

 schreiten der kritischen Geschwindigkeit beobachtete 

 Reynolds einen deutlichen Sprung in dem Gesetze 

 des Druckgefälles. Die Proportionalität zwischen 

 Druckgefälle und Geschwindigkeit, die für hinreichend 

 enge Röhren oder hinreichend kleine Geschwindig- 

 keiten gilt, macht einer Abhängigkeit Platz, die eher 

 durch die zweite Potenz der Geschwindigkeit aus- 

 gedrückt wird, sich also dem in der Technik üblichen 

 Gesetz nähert. 



Für den Theoretiker ist auf diesem Gebiet noch 

 viel zu tun. Noch steht die scharfe, theoretische 

 Bestimmung der kritischen Geschwindigkeit sowie 

 des Druckgefälles oberhalb der kritischen Geschwin- 

 digkeit aus. Trotzdem ist der durch Reynolds er- 

 zielte wissenschaftliche Reingewinn ein unschätzbarer: 

 einer der empfindlichsten Widersprüche zwischen 

 physikalischer und technischer Theorie ist durch ihn 



