Hallo zusammen,
ich habe ein ziemliches Problem mit dem Verständnis des Druckwiderstands.
Nimmt man eine senkrecht zur Strömung plazierte Platte, so bildet sich ja in der reibungsfreien Strömung vorne und hinten ein Überdruckgebiet, sowie an den Plattenenden ein großes Unterdruckgebiet. Nach d’Allembert erfährt die Platte also keine Kraft in Strömungsrichtung.
Im reibungsbehafteten Zustand löst sich die Strömung an den Plattenkanten ab. Und genau hier liegt mein Problem: In diversen Lehrbüchern wird es so erklärt, dass aufgrund der Reibung des Fluids auf der Plattenvorderseite das Fluid so viel KINETISCHE Energie verliert, dass es dem Druckanstieg auf der Rückseite nicht mehr entgegenströmen kann und somit den Weg des geringsten Widerstands wählt und sich von der Platte ablöst.
- Der Überdruck auf der Rückseite, gegen den das Fluid nicht mehr anströmen kann, woher kommt der? Stimmt mein Gedanke hier, dass in der kurzen Startzeit, wenn die Umströmung beginnt, die Reibung noch so klein ist, dass die Stromlinien den „reibungsfreien Weg“ bis zur Mitte der Platten wählen und sich dort verlangsamen, was zu einem Druckanstieg führt?
- Letzendlich entsteht ja hinter der Platte ein Unterdruck. Entstehr dieser dadurch, weil die Wirbel eine sehr hohe Geschwindigkeit haben und somit der Druck sinkt? Müsste die Drehgeschwindigkeit dann nicht genauso groß sein wie die Geschwindigkeit am Ablösepunkt, da in der Fachliteratur steht, dass im Nachlaufgebiet näherungsweise der gleiche Druck wie am Ablösepunkt herrscht?
- Ich verstehe nicht, warum man den Verlust hier in der kinetischen Energie sucht und nicht in der Druckenergie. Die Stromlinien werden ja hinter der Platte wieder so geweitet, wie sie davor zusammengedrückt wurden. Nach Konti wäre damit die Geschwindigkeit ja nachher genauso groß wie vorher. Außerdem erklärt man den Verlust durch Reibung z.b. bei der Röhrströmung ja auch mit Druck-bzw.Höhenverlust.
- Bedeutet der Verlust an kinetischer Energie, dass die Strömungsgeschwindigkeit weit hinter der Platte langsamer ist, als vor der Platte?
Ich hoffe, dass ich mit eurer Hilfe Antworten auf die Fragen finde.
Vielen Dank schon mal fürs durchlesen.
mfg