Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

[MURMEL]

Hallo zusammen,
ich möchte hier einfach mal damit beginnen, Links, Lehrfilme und Lehrbeiträge, die im Internet frei verfügbar
sind, zusammenzutragen. Es gibt ja doch noch viel unklare Vorstellungen zum Thema Aerodynamik.
Und es macht ja auch Spaß, sich im Winter ein bischen theoretisch zu beschäftigen.

Hier der erste Link :

http://www.planet-schule.de/warum/fliegen/themenseiten/t4/s1.html

und der noch :

http://www.planet-schule.de/warum/fliegen/themenseiten/t10/s1822.pdf

Viele Grüße

Michael C.

[conny-reith]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

Gute Beiträge.

Aber.... der Winter ... ist vorbei.

Schönes WE


PS:Heute fliegt`s

[MURMEL]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

Mit diesen beiden Beiträgen läßt sich auch für den interessierten Laien begreifen, wie das mit dem Auftrieb funktioniert und wie die ganzen unterschiedlichen Theorien zusammenhängen.

http://www.planet-schule.de/warum/fl.../t10/s1822.pdf und das

http://www.fliegerweb.com/inhalte/Airliner/Reportagen/Maturaarbeit_Winglets/Maturaarbeit_Winglets.pdf

und noch

http://www3.kis.uni-freiburg.de/~schliche/index-Dateien/Flugphysik.pdf

Viel Spaß

Michael C.

[Klaus]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

Mit diesen beiden Beiträgen läßt sich auch für den interessierten Laien begreifen, wie das mit dem Auftrieb funktioniert und wie die ganzen unterschiedlichen Theorien zusammenhängen.

http://www.planet-schule.de/warum/fl.../t10/s1822.pdf und das

http://www.fliegerweb.com/inhalte/Ai...t_Winglets.pdf

beide Links funktionieren nicht.

LG Klaus

[MURMEL]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

Hallo Klaus,
jetzt müßte es funktionieren.
Viele Grüße
Michael C.

[Dumbo]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

Wo wir gerade bei Lehrbeiträgen sind. Gibt es noch Hersteller bei denen man so ein Demomodell bestellen kann für die Schulung.? Oder hat jemand eins abzugeben? Skywalk hatte welche, sind seit diesem Jahr aus dem Programm.

[Helmreihe]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

Mich verwundert, dass bei den verschiedenen Diskussionen zum Thema "Aerodynamik und Auftrieb" nie der Begriff "Navier-Stokes-Gleichungen" fällt.
Als Physiker löst man "einfach" nur die NS-Gleichungen und schon kann man den Auftrieb erklären.

Im Zeitalter leistungsfähiger Parallelrechner können die Gleichungen numerisch sehr gut berechnet werden. Die Ergebnisse decken sich mit den Experimenten. Diesbezüglich möchte ich folgende Lektüre in den Raum werfen:

The secret of Flight

Auch wenn man die Schlussfolgerungen der Autoren nicht "kaufen" möchte (ich tue es), so liefert das Skript einen interessanten Abriss über die Thematik. Wem der Stoff zu tief geht, kann auch nur Bildchen gucken; auch interessant.

Gruß
--HR

[soundglider]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

Ich halte das Erklärungsmodell mit der Zirkulation grundsätzlich für nicht sehr geeignet zur Veranschaulichung des Auftriebs für Laien. Man kann zwar den Auftrieb über die Zirkulation (Zirkulation = Integral des Geschwindigkeitsvektorfelds entlang eines geschlossenen Weges um das Profil) berechnen, aber nur wenn man das zugehörige Geschwindigkeitsfeld kennt. In sofern Veranschaulicht man durch die Modellvorstellung mit der Zirkulation zwar ein mathematisches Modell, eine echte intuitive Erklärung für Auftrieb liefert das aber nicht.

Ansonsten finde ich das PDF "Wie erklärt man das Fliegen in der Schule?" ganz gelungen, die anderen Links eher nicht so.

@Helmreihe:
Wenn du auf die Tour kommst: Die NSG sind ein bisschen overpowered um Auftrieb zu erklären, eigentlich reichen die stationären, inkompressiblen Eulergleichungen ;-)

[Helmreihe]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

@Helmreihe:
Wenn du auf die Tour kommst: Die NSG sind ein bisschen overpowered um Auftrieb zu erklären, eigentlich reichen die stationären, inkompressiblen Eulergleichungen ;-)

Meinetwegen ist es overpowered, es ist aber zumindest konsistent zur Erklärung im verlinkten Dokument:
Die "New Theory" der Autoren zeigt, dass eben doch die NSG gelöst werden müssen, um den Auftrieb (richtig) zu erklären.
Warum ihrer Meinung nach Prandtl (und die diversen anderen Theorien am Markt) nicht recht haben schreiben sie auch.

Allgemein wollte ich eher folgendes sagen:
Vergesst die ganzen Erklärungsmodelle, "steckt" stattdessen die Physik in den Rechner und schaut euch die Lösungen an ...
(... und "Physik" bedeutet bei Fluiden eben ganz allgemein NSG).

[BeKu]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

In sofern Veranschaulicht man durch die Modellvorstellung mit der Zirkulation zwar ein mathematisches Modell, eine echte intuitive Erklärung für Auftrieb liefert das aber nicht.

Hmm,
warum sollte es denn überhaupt eine intuitive Erklärung geben?

Da gibt es sehr viele Beispiele in der Physik, die ganz und gar nicht intuitiv sind. Warum auch? Es gab ja keinen Grund der Evolution, uns mit Intuition für NICHT überlebensnotwendige Dinge auszustatten.

Es gibt auch keine intuitiven Erklärungen für:
- Magnetismus
- Ausbreitung der Gravitation mit Lichtgeschwindigkeit
- Wellen- und Teilchencharakter des Lichtes
- Verschränkung von Teilchen in der Quantenmechanik
- u.v.m.

Ich denke, so hat das "Helmreihe" mit dem Navier-Stokes auch gemeint.
Verstehe ich gut. Sehe ich hinsichtlich der plumpen und oft grottenfalschen Erklärungsversuche genauso.

Viele Grüße
B.

[Gast]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

Ich finde es schon wichtig, dass es auf der einen Seite eine möglichst exakte Beschreibung der physikalischen Vorgänge am Flügel gibt und auf der anderen Seite Anschauungsmodelle, die dem Verständnis dieser Vorgänge dienen. Es sollten aber keine falschen Modelle unterrichtet werden, wie beispielsweise die gleichzeitig an der Hinterkante eintreffenden Luftmoleküle. Letzteres ist ja auch nur eine falsche Anschauung für Bernoulli.

Jeden Morgen, wenn ich meine Milch in den Kaffee rühre, schaue ich mir Fluid-Dynamik an. Jedes Haus hat einen Windschatten und zwischen Häusern git es Düsen, zwischen denen die Luft schneller strömt. Blätter wirbeln im Kreis. Wolken sehen von unten aus wie die Oberfläche vom See. LKW Planen sind vorne ausgebeult und hinten eingedrückt. Es gibt zig weitere Beispiele, wie sich Phänomene der Luftbewegungen in unserem Alltag wiederfinden. Ich glaube schon, dass es auch intuitiv erfaßbare Erklärungsmodelle geben kann.
Wobei das mit der Intuition so eine Sache ist, lieber ist mir ja das Anschauliche. Und da habt ihr völlig recht: Rein in die Simulation mit den Formeln, und dann ist es doch anschaulich: http://aerodoodle.swan.ac.uk/

Was ich bei Schirmen übrigens sehr merkwürdig finde ist, dass an der Unterseite des Profils eben kein Überdruck, sondern offensichtlich ebenfalls Unterdruck herrscht.

[BeKu]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

Was ich bei Schirmen übrigens sehr merkwürdig finde ist, dass an der Unterseite des Profils eben kein Überdruck, sondern offensichtlich ebenfalls Unterdruck herrscht.

Wiso soll auf der Unterseite Unterdruck herrschen?

Der Überdruck ist halt nur nicht so groß wie der Staudruck, der beim Gleitschirm den Tragflügel "aufbläst".

[Gast]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

Wieso weiß ich ja auch nicht, deswegen wundere ich mich ja auch. Ich habe das Bild hier gemeint:

stammt von

http://www.flyozone.com/paramotor/en/learn/ozone-sharknose-technology/

P.S.: Nachtrag: Ich habe dieses Profil so gut ich konnte in Javafoil eingegeben. Anstellwinkel > 5° ergeben auf der Unterseite einen Druck, kleinere tatsächlich einen Sog, der im Betrag deutlich geringer als auf der Oberseite ist, also erstmal auch dann nicht klappt.

[MURMEL]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

Hallo Sebastian,
das Schaubild stellt die Verhältnisse zum Innendruck des Schirms da. Im inneren des Schirms muß ein höherer Druck herrschen als zu seiner Umgebung, sonst würde sich die Unterseite ja einbeulen.

Aber im Verhältnis zum Umgebungsdruck ist der an der Unterseite immer noch relativ höher. Der Druck im Innern des Schirmes ist natürlich höher als außen, sowohl an der Unterseite wie auch an der Außenseite.
Nur an der Nase ist der Außendruck als Staudruck höher, und deswegen brauchts an der Nase ja auch Mylar oder Stäbchen.

Viele Grüße

Michael C.

[GerLitz]

AW: Aerodynamik, Lehrbeiträge/-filme

Wiso soll auf der Unterseite Unterdruck herrschen?

zB. weil Du gerade im Beschleuniger stehst?

Die Druckverteilung ist abhängig von der Profilgeometrie und dem Anstellwinkel, die ändert sich während des Fluges ständig.
Gerade beim Beschleunigen ist es denkbar, dass zumindest der vordere Bereich der Unterseite in den Unterdruckbereich gerät.
Und genau hier lauert nun die Gefahr des Frontklappers!
Es ist ganz sicher kein Fehler, wenn man ein bissel versucht zu verstehen, was an dem Flügel da über mir alles so passiert .
Den folgenden Ausschnitt hab ich aus der Schrift der Uni Siegen entnommen, die ich neulich hier verlinkt hatte.




Quelle:
Auftriebs- und Widerstandsmessung an einem Tragflügelprofil
Uni Siegen; Prof. Dr.-Ing Holger Foysi

http://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0CCEQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.mb.uni-siegen.de%2Flfst%2Flehre%2Fdokumente%2Fmaschinenlabor.pdf&ei=VwN7VOjeNsnWPOf4gLAF&usg=AFQjCNEx6Q-9UuhRrzEybCR5Y9Bh7ufiow&bvm=bv.80642063,d.ZWU