Laminar plane jet in a gas medium

The effects of compressibility on a laminar plane jet are investigated. First, assuming that the viscosity is directly proportional to the enthalpy it is found that the similarity solutions both for momentum and energy equations exist. By a proper transformation of the similarity variable, the energy equation, in the case of viscous heating, is reduced to a hypergeometric equation and solutions for arbitrary Prandtl number are obtained. Secondly, taking the Prandtl number of the fluid as unity and a power law for the dependence of viscosity on enthalpy the velocity distribution is obtained with the help of Crocco's integral.

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Zusammenfassung Der Einfluss der Kompressibilität auf einer ebenen laminaren Strahl wird untersucht. Zunächst wird unter der Annahme, dass Zähigkeit und Enthalpie einander proportional sind, gefunden, dass sowohl die Impulsgleichung als auch die Energiegleichung Aehnlichkeitslösungen haben. Im Falle der Erwärmung durch Dissipation wird die Energiegleichung durch eine geeignete Transformation der Aehnlichkeitsvariablen auf eine hypergeometrische Differentialgleichung reduziert, und Lösungen für beliebige Prandtl-Zahlen werden bestimmt. Im Falle, dass zwischen Zähigkeit und Enthalpie ein Potenzgesetz herrscht, wird für die Prandtl-Zahl1 die Geschwindigkeitsverteilung mit Hilfe von Crocco's Integral erhalten.