Einschichtströmung über ein Hindernis

Abstract

Die Arbeit befasst sich mit der Untersuchung der inneren viskosen Strukturen von schwach nichtlinearen Gravitationswellen, die in einer Fluidschicht beim Überströmen eines sich am Boden befindlichen Hindernisses entstehen. Aus der Wechselwirkung des strömenden Fluids mit dem Hindernis erhalten wir eine geschlossene mathematische Formulierung des physikalischen Geschehens, insbesondere eine durchgehende Beschreibung der Oberflächenform des strömenden Fluids. Dabei legen wir ein besonderes Augenmerk auf den Fall einer Anströmung in der Nähe der kritischen Froude-Zahl 1. Bei überkritischer Anströmung, d.h.<br />Froude-Zahl Fr>1, und einem hinreichend großen Hindernis bildet sich auf der Oberfläche ein sogenannter Wassersprung bzw. eine stehende Welle aus. Eine schräge Anströmung auf ein Hindernis, das in z-Richtung unendlich ausgedehnt ist, macht es uns möglich, die Strömung quasi-dreidimensional zu beschreiben. Die asymptotische Betrachtung für große Reynolds-Zahlen Re und