Die Stromlinie ist ein Begriff aus der Strömungslehre.

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Stromlinien sind die Kurven im Geschwindigkeitsfeld einer Strömung, deren Tangentenrichtung mit den Richtungen der Geschwindigkeitsvektoren übereinstimmen, d.h. an jedem Punkt wird die Stromlinie durch einen Geschwindigkeitsvektor tangiert. Sie vermitteln einen anschaulichen Eindruck des momentanen Strömungsfeldes und weisen auf problematische Strömungsgebiete (z. B. Strömungsablösungen) hin.

Stromlinien lassen sich z. B. auch experimentell im Windkanal bei einer Autoumströmung sichtbar machen.

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Stromlinien sind zusammen mit Bahnlinien, Streichlinien und Zeitlinien Bestandteile des Visualisierungskonzeptes „Charakteristische Linien“.

Eigenschaften

• Stromlinien können keinen Knick haben und sich auch nicht schneiden, da in einem Punkt nicht zugleich zwei verschiedene Strömungsgeschwindigkeiten herrschen können.
• Eine Kontraktion (Zusammenrücken) der Stromlinien bedeutet im Unterschall eine Beschleunigung der Strömung, im Überschall jedoch eine Verzögerung.
• Divergierende Stromlinien zeigen im Unterschall eine Verzögerung der Strömung, im Überschall jedoch eine Beschleunigung.
• Bei gekrümmten Stromlinien nimmt der Druck in zentrifugaler Richtung zu.
• Bei geradlinigen, parallelen Stromlinien gibt es keine Druckänderung quer zur Stromlinie.
• Dort wo keine Stromlinien langziehen (siehe z. B. im Windschatten des Autos oben) entstehen Turbulenzen und Wirbel.

Berechnung

Sei $\backslash underline\{u\}(\backslash underline\{x\},t)=\backslash begin\{pmatrix\}\; u\; \backslash \backslash \; v\; \backslash \backslash \; w\; \backslash end\{pmatrix\}$ mit $\backslash underline\{x\}=\backslash begin\{pmatrix\}\; x\; \backslash \backslash \; y\; \backslash \backslash \; z\; \backslash end\{pmatrix\}$ ein dreidimensionales Strömungsfeld.

Die Stromlinien sind Kurven, die in jedem Punkt tangential zum momentanen Geschwindigkeitsfeld verlaufen. Es gilt also
$d\backslash underline\{x\}\backslash times\backslash underline\{u\}\backslash equiv\; 0$ bzw. in parameterfreier Darstellung $\{dx\; \backslash over\; u\}=\{dy\; \backslash over\; v\}=\{dz\; \backslash over\; w\}$

Siehe auch

• Stromlinienform
• Stromfaden

Strömungslehre

Streamlines, Streaklines and Pathlines | Linea di flusso