Funktion Flugzeugflügel unter Wasser?!?
Kann mir jemand sagen, ob die Funktion eines Flugzeugflügels (Auftrieb / Abtrieb) unter Wasser genau so funktionier wie in der Luft???
Siehe Bild? Vielen Dank für die Hilfe.
8 Antworten
Eindeutig ja.
Da Wasser aber wesentlich dichter ist als Luft, erzeugt der selbe Flügel unter Wasser sehr viel mehr Auftrieb, als in der Luft. Auch der Widerstand wird durch die höhere Masse des Wassers deutlich größer. Oder andersrum: um den selben Auftrieb zu erzeugen, braucht man unter Wasser wesentlich kleinere Flügel als in der Luft.
Technisch genutzt wird das z.B. bei Tragflächenbooten. In der Biologie nutzen das z.B. Pinguine beim Tauchen, um schnelle Kurven hinzukriegen.
Ja, im Prinzip funktioniert die Fluiddynamik in allen strömenden Medien gleich. Der Unterschied kann durch die Reynolds-Zahl ausgedrückt werden, in die außer Dichte, Geschwindigkeit und Viskosität des strömenden Mediums auch die Längenskala des umströmten Körpers eingeht.
http://de.wikipedia.org/wiki/Reynolds-Zahl
Für strömungstechnische Versuche kann man deshalb anstatt Luft auch Wasser nehmen, oder umgekehrt, wenn man die Abmessungen des Modells und die Strömungsgeschwindigkeit so wählt, daß die gleiche Reynolds-Zahl herauskommt. Für manche Windkanal-Messungen wird gekühlte Luft verwendet, weil die Viskosität der Luft und damit die Reynolds-Zahl des Experiments auch von der Temperatur abhängt. Auch die Temperatur spielt eine Rolle, weil von ihr abhängt.
"In allen strömenden Medien" muß genaugenommen heißen: in allen newtonschen Fluiden. In nicht-newtonschen Fluiden wie Tomatenketchup oder Schlamm gelten wieder andere Gesetze.
Im Prinzip wohl, allerdings ist die Dichte des Wassers etwa tausendmal so groß wie die der Luft. Um denselben Faktor ändern sich bei derselben Geschwindigkeit die Luftkräfte Auftrieb und Stirnwiderstand. Der Reibungswiderstand ist gesondert zu behandeln.
Dein Bild ist jedoch sehr schlecht. Sieh Dir mal bei Wikipedia an, wie Auftrieb entsteht. Du wirst wahrscheinlich entdecken, daß es nicht nur vernünftige sondern auch zwar populäre aber falsche Erklärungen gibt. Versuch die Spreu vom Weizen zu trennen. Dein Bild gehört eher zum Spreu.
Hallo,
ja, abgesehen von der unterschiedlichen Dichte kannst Du den Begriff Aerodynamik durch Hydrodynamik ersetzen. Jeder Bootsbauer kann Dir da weiterhelfen und Monsieur Bernoulli und Signor Venturi lassen auch hier grüßen.
Zum Thema "Umströmung" eines Flügels beim Flugzeug schaust Du mal beim DLR rein.
http://dlr.de/next/desktopdefault.aspx/tabid-6621/10878_read-24681/
Zum Thema "Umströumung" eines Flügels beim Schiff suchst Du mal nach "Tragfügelboot" oder "Hydrofoil".
Du zitierst einen verbreiteten Irrtum über den aerodynamischen Auftrieb.
Selbst mit völlig symmetrischen Profilen, ja sogar mit einem ebenen Brett kannst Du Auftrieb erzeugen. Probier das mal, und Du wirst den Unsinn mit den unterschiedlich langen Wegen schnell beiseitelegen.
Du zitierst einen verbreiteten Irrtum über den aerodynamischen Auftrieb.
OK, der ist dann aber weltweit verbreitet. Unsinn kann es nicht sein, da es seit den Gebrüdern Wright Lehrmeinung in allen Lehrgängen und Büchern zur Piloten- und Flugzeugmechanikerausbildung ist - und auch in praktischen Versuchen mess- und sichtbar zu machen ist.
Jeder, der mal an einem Flugzeug gearbeitet hat, weiß, dass die Tragfläche ziemlich genau der Zeichnung entspricht. Warum sollten die Flugzeughersteller also diesen Kunstgriff anwenden, wenn er keine praktische Beduetung hätte? Eine ebene Fläche ist ja einfacher herzustellen als eine mit aerodynamischer und geometrischer Verwindung. Da könnte man das ja alles weglassen.
Dass es Spezialformen für Experimental- und Kunstflugmaschinen gibt, weiß ich, aber Standard ist eben im Flugzeugbau immer noch die gewölbte Tragfläche. Und in diesem Universum geschieht nichts ohne Grund wie jeder weiß, der schon einmal beim Rasensprengen einen Gartenschlauch zusammengedrückt und damit die Reichweite des Wasserstrahls (durch Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit) erhöht hat.
Bei Zweifel und Unklarheiten sollten sich auch GF-User lieber auf die gelehrte Praxis bei der Bw, den Airlines, den Ausbildungsrichtlinien der EU und auch auf das DLR verlassen.
Natürlich könnten in einigen Jahren die Lehrbücher mal umgeschrieben werden und zwar dann, wenn sich die "Platte" zur Norm einer Tragfläche entwickelt hat.
Jetzt mal zurückrudern, ihr beide. Weil ihr beide Recht habt.
In der Tat ist es nicht der längere Weg über die stärker gekrümmte Oberseite des Flügels. Es ist die höhere Geschwindigkeit der Luftströmung an der Oberseite, die nach dem Grundgesetz der Aerodynamik (meine Güte, sch... Alzmeier) Unterdruck erzeugt.
Und da ist es hauptsächlich der Anstellwinkel, der für Unterschiede zwischen Ober- und Unterseite sorgt. Die Tropfenform ist eine Optimierung des Luftwiderstands.
Zu diesem Thema gab es schon viele unfruchtbare Diskussionen. Die müssen nicht sein.
Vom prinzip her sicher...wasser is genau so nen fluid wie luft, nur das es eben rund 800mal dichter ist...
Klingt logisch und untersstützt meine Denkweise. Wenn der Obere weg länger als der Untere ist, gehts aufwärts. Wäre auch gar nicht relevant, wie stark der Auftrieb ist. Aber wenn einer da ist, reicht mir das im Endeffekt schon ;)
Vielen Dank!