hallo zusammen,
ich wüsste gerne, warum der luftwiderstand bei starker stromlinienumlenkung zunimmt?
wird z.b. ein nach hinten geöffneter zylinder (Form ähnlich einem C) mit durchmesser d und eine senkrecht zur strömung stehende platte mit der höhe d umströmt, dann ergibt sich ja für den offenen zylinder ein niedrigerer cw wert. und das, obwohl die stromlinien in beiden fällen die gleiche umlenkung erfahren.
es muss also daran liegen, dass der zylinder einen geringeren formwiderstand hat, da er die stromlinien sanfter umlenkt.
aber wie lässt sich das physikalisch erklären?
mit freundlichen grüßen
Hallo!
Der Strömungswiderstand entsteht bei turbulenter Umströmung (F ~ v²) dadurch, dass das Fluid eine Beschleunigung erfährt, wenn es verdrängt wird. Diese Beschleunigung ist bei einer ebenen Platte größer als bei einer Halbkugel, weil für dieselbe Beschleungigungsstrecke weniger Zeit zur Verfügung steht.
Michael
danke für die antwort.
aber wie wirkt sich die höhere beschleunigung auf den widerstand aus?
mfg
Hallo!
aber wie wirkt sich die höhere beschleunigung auf den
widerstand aus?
Er wird größer. Man muss Arbeit aufwenden, um das Fluid zu beschleunigen. Es hat danach kinetische Energie (diese steckt z. B. in Luftwirbeln).
Michael
Hallo,
ich wüsste gerne, warum der luftwiderstand bei starker
stromlinienumlenkung zunimmt?
es ist einfach so, daß ein bewegtes Objekt in einem Fluidum
Verdrängungsarbeit leisten muß welche in dem Begriff (Luft-)Widerstand
zusammengefaßt ist.
Dieser Widerstand ist eine Kraft welche der Beschleunigungskraft
entgegenwirkt also einfach bei der Ermittlung der Beschleunigung
von dieser subtrahiert werden kann.
Doch dies weißt Du ja wahrscheinlich - aber es sollte hier nochmal
in Erinnerung gebracht werden.
Mehr Umlenkung - Bezug auf Deine Frage oben - bedeutet aber auch
mehr Massenverschiebung (dazu gehört auch „Verwirbelung“) oder auch
schnellere Massenverschiebung des Fluidums,also mehr Arbeit je
Zeiteinheit.
es muss also daran liegen, dass der zylinder einen geringeren
formwiderstand hat, da er die stromlinien sanfter umlenkt.
Ja, so ist dies.Berechnungen des Formwiderstandes (c-Wert)sind sehr
kompliziert und werden meist den empirischen Ermittlungen bei
praktischen Anwendungen hintenan gestellt.
aber wie lässt sich das physikalisch erklären?
Im Prinzip wie oben angeführt oder auch wie Michael dies auch
schon angesprochen hat.
Gruß VIKTOR
zu beschleunigung:
wäre eigentlich die geschwindigkeit an den kanten der körper gleich? also angenommen die platte wäre 50 cm hoch und der zylinder hätte einen durchmesser von 50cm. die geschwindigkeit müsste ja 25cm über/unter der mittellinie, also an der körperkante gleich sein oder?
zu verdrängungsarbeit:
das problem, das ich dabei habe ist in dem begriff „arbeit“ verankert.
arbeit definiert sich ja aus kraft x weg. somit ist es ja dasselbe ob ich:
- beim zylinder geringe kraft und großer weg
oder
- bei der platte große kraft und geringen weg
zu bewältigen habe. nach dieser überlegung müsste es ja so sein, dass der widerstand (verdrängungsarbeit) der beiden geometrien gleich wäre.