Auftrieb 2D einer Tragfläche

Dargestellt ist die Lösung des Umströmungsproblems für den Grenzfall der "infinitesimal dünnen Grenzschicht". In diesem Fall geht die Zähigkeit der Luft nur noch ein durch das Strömungsbild, bei dem die Partikel glatt an der Hinterkante abfließen. Die violetten Punkte sind zwei benachbarte Partikel, die zum gleichen Zeitpunkt starten. Ihre Bahnen schließen die Staulinie ein und deshalb trennen sich ihre Wege vor dem Staupunkt.

Da die Staulinie die Strömung auf Ober- und Unterseite unterhalb der Mittellinie teilt, fließen oberhalb der Tragfläche mehr Partikel als auf der Unterseite. Deshalb ist die Strömung auf der Oberseite schneller als weit entfernt vor dem Profil. Umgekehrt fließen auf der Unterseite weniger Partikel; die Strömung ist langsamer geworden. Mit der Bernoullischen Gleichung kann man die zugehörige Druckverteilung bestimmen, die in der Grafik als Druckbeiwert angegeben ist.

Weil die Lösung zusätzlich zur Annahme der "infinitesimal dünnen Grenzschicht" auch im Mittelschnitt einer unendlich gestreckten Tragfläche berechnet ist (2D Lösung), gibt es nur Auftrieb, aber keinen Widerstand.

Den Auftrieb der Tragflügel eines Flugzeugs kann man näherungsweise aus solchen 2D Profilschnitten zusammensetzen ("Streifentheorie"). Dabei bleibt allerdings der Abfall des Auftriebs zu den Flugspitzen hin unberücksichtigt, der durch den zunehmenden Einfluss der Randwirbel entsteht.