Wie berechne ich die Strömungswiderstandskräfte von diesen 4 unterschiedlichen Objekten?
- Kugel fliegt durch Luft: gegeben Radius, Cw, Geschwindigkeit
- Mensch fährt aufrechtstehend auf Rollstuhe: gegeben Körpergrösse, Schulterbreite, Cw, Fahrgeschwindigkeit
- Fahrer liegend auf Schlitten: gegeben Körpergrösse, Schulterbreite, Cw, Geschwindigkeit
- Schwimmer Brustschwimmen (See): gegeben Körpergrösse, Schulterbreite, Cw, Geschwindigkeit
1 Antwort
Die Luftwiderstandskraft auf ein beliebiges Objekt wird über folgenden Formel berechnet:
c_w: Luftwiderstandsbeiwert (dimensionslos)
rho: Dichte des Mediums (kg/m^3)
v: Strömungsgeschwindigkeit (m/s)
A: Querschnittsfläche bezogen Strömungsrichtung (m^2)
Die unterschiedlichen Fälle, die Du ansprichst können alle mit dieser Formel abgedeckt werden. Beispielsweise ist der Parameter "Schulterbreite" in der Querschnittsfläche A enthalten. Die Silhuette des ganzen Körpers muss erfasst werden. Die eigentliche Herausforderung ist die Bestimmung des c_w-Wertes. Wenn dieser Wert nicht experimentell ermittelt wird, dann bleibt noch die Möglichkeit der Strömungssimulation an einem mathematischen Modell. Stichwort: Navier-Stokes-Gleichungen. Aber das muss man schon studiert haben.