Wieso bleibt die Zirkulationsströmung bestehen?
Hallo erstmal, Wir nehmen in Physik gerade Aerodynamik und Auftrieb eines Flugzeuges durch. Druckerklärung (Bernoulli), Rückstoßerklärung und Zirkulationserklärung. Zu der habe ich eine Frage. Die Zirkulation um den Tragflügel entsteht ja als Gegenwirbel zu dem Anfahrtswirbel. Dieser bleibt aber am Boden zurück und löst sich wieder auf. Warum bleibt die Zirkulationsströmung dann aber den ganzen Flug über bestehen? Sie wird ja jetzt nicht mehr als Gegenwirbel benötigt. Danke schonmal im Vorraus :)
3 Antworten
Hm ich hoffe ich versteh dich richtig und du meinst die Wirbelschleppen (Auf Deutsch)
Wie du ja bereits gesagt hast fliegt das Flugzeug mit 2/3 Unterdruck auf der oberen Seite des Flügels und 1/3 Überdruck auf der unteren Seite des Flügels. Sprich du hast eine relative grosse Differenz was Druck angeht auf der unteren und oberen Seite.
Da du auf der unteren Seite mehr Druck hast weicht dieser nach oben aus um dort das Defizit auszugleichen. Darum gibt es zB die Winglets etc, die verringern den Induced Drag (welcher ensteht wenn der Flügel Lift generiert durch den Druckunterschied). Dadurch das die Luft von unten nach oben will ensteht an der Flügelspitze ein Wirbel (auch Wake Turbulence genannt). Diese ensteht wie gesagt immer wenn der Flügel Lift generiert.
Aber zB im Cruise hast du viel weniger Widerstand von den Wirbelschleppen als im Steigflug. Aber Sie sind immer vorhanden. Und je nach grösse des Flugzeuges stärker oder schwächer.
Der Anfahrwirbel setzt die Luftströmung in Gang und bleibt zurück.
Während des Fluges aber wandern Luftteilchen nicht nach vorne, denn das Flugzeug fliegt ja schnell durch die Luft, d. h., es gibt auf jeden Fall eine Strömung nach hinten.
Bildlich gesprochen kommen die Luftteilchen, die von oberhalb des Flügels kommen, nicht gegen die auch unterhalb der Fläche nach hinten strömende Luft an. Sie werden deshalb nach hinten "weggeschleudert".
Genauer erklärt es das DLR:
http://www.dlr.de/next/desktopdefault.aspx/tabid-6621/10878_read-24681/
Es gibt dort noch mehr Seiten, die sich lohnen, mal angeschaut zu werden.
Die Zirkulationstheorie kann sehr gut den Auftrieb erklären und mit der Formel von Kutta und Joukowsky ihn auch berechnen.
Der experimentelle Nachweis der Zirkulation wie auch des Anfahrwirbel ist leicht möglich.
Die Zirkulationstheorie versagt, sobald sich die Strömung ablöst.