subsonischen

Subsonisch beschreibt in der Aerodynamik und Strömungsmechanik einen Geschwindigkeitsbereich, der unter der Schallgeschwindigkeit des umgebenden Mediums liegt. In der Luft wird er üblicherweise durch Machzahlen unter etwa 0,8 bis 0,9 definiert; jenseits dieser Werte spricht man von transsonisch, im Bereich von ungefähr 0,8 bis 1,2. Der Begriff bezieht sich nicht auf eine konkrete Geschwindigkeit, sondern auf das Verhältnis zur lokalen Schallgeschwindigkeit, die durch Temperatur und Druck beeinflusst wird.

Charakteristisch für subsonische Strömungen ist eine weitgehend inkompressible Luft: Druck- und Dichteveränderungen sind relativ klein, und Druckwellen können sich vor dem Körper ausbreiten, wodurch keine starken Stoßwellen entstehen. Die aerodynamische Berechnung nutzt oft inkompressible Näherungen; bei höheren Subsonic-Werten treten dennoch Kompressibilitätseffekte auf. Die Kinematik hängt stark von Reynolds-Zahl und der Beschaffenheit der Grenzschicht ab; der Luftwiderstand ergibt sich aus einer Kombination von Reibungskräften der Grenzschicht und der Druckverteilung um das Objekt.

Praxisrelevanz: Die meisten Verkehrsflugzeuge fliegen subsonisch und sind auf effiziente Tragflächenformen, geringe Turbulenzen und niedrigen Kraftstoffverbrauch über längere Strecken ausgelegt. In diesem Bereich sind Kompressibilitätseffekte zwar vorhanden, aber schwächer als im transsonischen Bereich; Berechnungen verwenden oft die inkompressible Annäherung, ergänzt durch Korrekturen wie die Prandtl-Glauert-Regel, um die Auswirkungen der Kompressibilität abzuschätzen.

Außerdem gilt der Begriff in der Hydrodynamik und in Windkanaluntersuchungen, wo die Schallgeschwindigkeit des Mediums unterschiedliche Werte annimmt. Subsonisch steht im Gegensatz zu transsonisch, supersonisch und anderen regime-bezogenen Bezeichnungen.