Wiso ist sehe ich keinen Strömungabriss in meinem WIndkanal?
Ich habe einen Windkanal gebaut in dem ich den Auftrieb verschiedener Tragflächen messe. Wenn ich den AUftrieb verschiedener Angriffswinkel im Programm XFOIL berechne, ist ein Strömungabriss bei etwa 15° zu sehen. Jedoch in meinem WIndkanal sehe ich diesen nicht. Wieso?
Wie machst du denn die Strömung sichtbar?
Gar nicht ich messe den Auftrieb mit einer Briefwaage.
2 Antworten
Gar nicht ich messe den Auftrieb mit einer Briefwaage.
Dann kannst du auch den Strömungsabriss nicht sehen. Der beginnt an der Hinterkante und wandert langsam nach vorne. Zu sehen ist er daran, dass die laminare Strömung turbulent wird, sich als Wirbel bilden, die dann keinen Auftrieb mehr erzeugen.
Messtechnisch müsstest du das an der Kurve der Auftriebskraft über den Anstellwinkel feststellen, dass diese zunächst flacher wird und irgendwann total abfällt. Aber auch das klappt nur, wenn du garantieren kannst, dass die Tragfläche laminar angeströmt wird. Bei großen Windkanälen wird jedenfalls ein irrer Aufwand getrieben, um jegliche Wirbel in der anströmenden Luft zu vermeiden. Du brauchst dringend eine Rauchfahne, um das optisch überprüfen zu können.
Dann hast Du wohl im Windkanal eine völlig andere Reynoldszahl als in XFOIL. Ich nehme an, Du berechnest in XFOIL die Großausführung, aber im Windkanal hast Du ein verkleinertes Modell. Dann müsste im Windkanal die Geschwindigkeit um den Maßstabsfaktor größer sein als in der Großausführung, um dieselbe Reynoldszahl einzuhalten, und solche irrsinnigen Geschwindigkeiten wirst Du nicht erzeugen können.
Kommt drauf an was Dein Ziel ist. Wenn Du nur so aus Langeweile und Spielerei die winzig kleinen Profile in Deinem Windkanal nachrechnen willst, bittesehr. Wenn Du Tragflächen oder Steuerflächen eines Flugzeug berechnen willst stimmt die Reynoldszahl zwischen Modell und Großausführung nicht überein. Du kannst dann mit XFOIL mit beiden Reynoldszahlen rechnen und annehmen: wenn XFOIL das Modell richtig berechnet, wird es wohl hoffentlich auch die Großausführung richtig berechnen. Ein weiterer Punkt ist die Rauhigkeit der Oberfläche. Was Du machen kannst wenn wirklich verlässliche Software für die Großáusführung ergeben hat wo die Strömung abreißt: an der Stelle etwas rauhes aufs Modell kleben. So machen wir es in der Hydrodynamik, im Schiffbau. Ich kann Dir aber keine Erfahrung geben ob das auch in der Aerodynamik genausogut üblich ist. Jedenfalls sind solche Methoden immer noch besser als Bauchgefühl, wenn es Dein Ziel ist, die Geometrie der Profile zu optimieren.
Ich rechne die Reynoldszahl aus und gebe diese dann XFOIL. Also sollte dies eigentlich kein Problem sein, wenn ich es richtig verstanden habe.