Das Lee eines talwindumspülten Bartes

[whitealps]

Schade, ein weiteres "stabiles Genie"... Ego lass' nach!

[flügli93]

wieviele Smliys braucht's um auch den härtesten Nörglern ein Lächeln zu entlocken?

nicht alles so Ernst nehmen

[sphinx]

Und der Vergleich mit einer Lavalampe ist ja total daneben. Luft = Luft = Luft = Luft ... innerhalb einer homogenen Luftmasse gibt es einen Bereich der relativ wärmer ist als seine Umgebung und dort gibt es Hebungseffekte = Thermik.

Wenn das mit Luft für Dich griffiger ist, nehmen wir eben das Beispiel Luftvorhang. Fur die juengeren unter Euch: Das war frueher Standard an jeder Supermarkttuer bevor es Schiebetueren mit Bewegungsmeldern gab. und nein, Luft ist nicht gleich Luft. Zwischen Luftmassen unterschiedlicher Dichte gibt es Grenzschichten. Diese koennen sogar Schall reflektieren. Schon mal 1000 m ueber Grund im Thermikschlauch ne Kuh am Boden muhen gehoert?

[Michael Buck]

...
und lieber Michael Buck bitte hört doch auf immer Äpfel mit Birnen und Zwtschken zu vergleichen. Dieses Paper handelt im sehr kleinen Rahmen über Strömungslehre bei starken JETs (!!) und nicht einer Thermik die sich im Verhältnis mit 3-4 m/s bewegt. Diese Jets werden künstlich durch hohen Druck erzeugt und spiegelt doch nicht "relativ etwas wärmere Luft" wieder die in sich selbst aufsteigt.
...

Wenn du, wie geschrieben, gern dazu lernen wilst, google doch mal "Ähnlichkeitsgesetz Strömungsmechanik". Dieses besagt, dass man, sofern die Ähnlichkeitskennzahlen übereinstimmen, auch Experimente, die mit unterschiedlichen Fluiden (also z.B. Wasser statt Luft) und mit unterschiedlichen Größenskalen (z.B. Millimeter statt Meter) durchgeführt wurden, direkt vergleichen kann. Und selbst wenn die Ähnlichkeitskennzahlen sich zwar unterscheiden, aber nicht zu komplett anderen Strömungsformen führen (z.B. Umschlag von laminar zu turbulent), sind die physikalischen Phänomene qualitativ dieselben und unterscheiden sich nur quantitativ.

Im konkreten Beispiel des verlinkten Papers werden Strömungen untersucht, bei denen ein Strahl einer Querströmung ausgesetzt ist. Jet steht im Englischen übgrigens generell für Strahl, und sagt nichts über die Geschwindigkeit aus, es besteht also keine Notwendigkeit, Großbuchstaben zu benutzen.

Die Strömungskonfiguration wird im Wesentlichen durch zwei Ähnlichkeitskennzahlen beschrieben, das Verhältnis von Vertikal- zu Horizontalgeschwindigkeit R und die Reynoldszahl Re (Vertikalgeschwindigkeit mal Strahldurchmesser dividiert durch die kinematische Viskosoität).

Im Paper werden Werte von R zwischen 2 und 4 bei einer Reynoldszahl von 2000 betrachtet. Bei einem Horizontalwind von 10 km/h hat man bei 5 m/s Steigen ein R von 2 und bei m 10 m/s ein R von 4. Diesbezüglich vergleichen wir schon mal Äpfel mit Äpfeln. Wenn wir uns darauf einigen können, dass die Luft im unteren Bereich einer (starken) Thermik näherungsweise in einem zylindrischen Schlauch aufsteigt und innerhalb einer relativ kurzen Entfernung vom Boden auf die "Endgeschwindigkeit" beschleunigt, ist es weitgehend unerheblich, ob der Strahl durch Dichteunterschiede oder durch "Einblasen" entstanden ist.

Die Reynoldszahl bei einem Termikbart mit 30 m Durchmesser und 5 m/s Steigen liegt in der Größenordnung 10 hoch 7. Das sind einige Zehnerpotenzen mehr als die 2000 im Paper, die Reynoldszahlen liegen aber beide im im turbulenten Bereich. Die höhere Reynoldszahl des Termikbarts bedeutet aber, dass eine Thermik gegenüber dem Horizontalwind noch mal deutlich "durchsetzungsfähiger" ist als die kleinen Strahlen in verlinkten Paper. Z.B. wird sich der "Ausweicheffekt" in größere Höhen auswirken als in den Simulationen, wo dieser nur bis zum vier- bis zehnfachen des Strahldurchmessers wirksam ist.

Ich dachte, wir waren uns im Übrigen weitgehend dahingehend einig, dass die wesentlichen Turbulenzen bei Bärten durch die Scherungen in vertikaler Richtung und durch das "Zerfallen" der Thermik entstehen. Wir diskutieren eher einen Nebenschauplatz, deshalb war es das jetzt auch von von mir zu diesem Spezialpunkt.

[MURMEL]

Hi Flügli, du schreibst irgendwann, "und wenn ihr glaubt, dass die eine Luft andere Luft behindert, und dann darumfliesst, dann glaubt das". Aber ich glaube das nicht nur, ich weiss es sogar und es ist sowas von bewiesen.
Das passiert bei Konvergenzen, an Grenzschichten, Inversionen, in der Schwachwindzone unten an einem Steilhang/Steilküste, und wahrscheinlich gibt es noch eine Menge Beispiele, wo sich zwei Luftmassen im Wege stehen und dann aneinander vorbeifliessen.

[Abraham]

wieviele Smliys braucht's um auch den härtesten Nörglern ein Lächeln zu entlocken?

nicht alles so Ernst nehmen

Wie viele Smilies braucht es, dass selbst der härteste Nörgler nicht als solcher erscheint??

[ESP2019]

Man kann sich Thermiken als starre Säulen vorstellen, um die der anstehende Wind einfach drum herum fließt und dahinter Locken wirft (Lee-Turbulenzen). Das ist völlig legitim und passt auch zum Erleben, wenn man von "hinten" an eine Thermik heranfliegt. So weit, so gut.
[...]
Deshalb stimmt für mich das einfache Bild der starren Säule nur bedingt. Wenn überhaupt, dann ähnelt ein idealisierter Querschnitt einer Thermik im Wind vielleicht einer langgestreckten, soften und wabbeligen Tropfenform, wobei das spitz auslaufende Ende gewissermaßen im umfließenden Wind "flattert" und zerrissen wird.

Genau!

Ausserdem haben wir einen weiteren Aspekt ja noch gar nicht angeschnitten. Jede Thermik rotiert ja auch.
Insofern dürften die Verwirbelungen (in nenn' es mal nicht Lee, damit es nicht gleich wieder einen Aufschrei gibt) ebenfalls davon beeinflußt werden.

Stelle ich mir einen Thermikschlauch rotierend vor, um den ein Talwind fließt, gibt es wie auch luaas beschrieben hat, einfach Randturbulenzen, welche am hinteren Ende ausgeprägter aber absolut nicht vergleichbar sind, wie die Lee-Turbulenzen hinter einen fest stehenden Hindernis.

Apopro: Ich lande oft an einem Landeplatz, welcher im "Lee" von einer Baumreihe ist. Da habe ich auch noch nie eine (relevantes) Lee gespürt. Ein Baum lässt viel Luft hindurch und erzeugt somit nicht annähernd ein vergleichbares Lee wie ein Haus o.ä. Natürlich soll das nun kein Aufruf dazu sein, hinter jedem Wald oder Baum zu landen. Das kommt dann wie bei allem auf die Umstände an.
Ich will nur sagen: das jedes Hindernis eine ganz spezifische Charakteristik hat, wie es umströmt ist und abhängig von der Stärke des (Tal-) Windes ist. Sollte aber eigentlich logisch sein.

[ESP2019]

Zwischen Luftmassen unterschiedlicher Dichte gibt es Grenzschichten. Diese koennen sogar Schall reflektieren. Schon mal 1000 m ueber Grund im Thermikschlauch ne Kuh am Boden muhen gehoert?

Nee, wirklich nicht, du?
"Zwischenfall mit Kuh"?

[sphinx]

Ne, mit Kuehen hatte ich bislang nur positive Erfahrungen. Werde vielleicht als Familienmitglied angesehen?

[MURMEL]

Hi ESP2019,
Ich habe einen kleinen Windkanal, mit dem man zumindest qualitativ Strömungsverhältnisse hinter Hindernissen darstellen kann. Senkrechte Platten ,
durchlässige Hindernisse , jede beliebige Hindernissform,
da wurde mir sehr klar, wo und wie schell Leewirbel entstehen. Und das immer Achtsamkeit an jeder Art von Lee angebracht ist.
Hab ich mal einen Vortrag bei uns im damaligen Verein gemacht. Die Ergebnisse haben schon manchen beeindruckt.

[FlyingDentist]

Hi ESP2019,
Ich habe einen kleinen Windkanal

Wird zwar in der Regel anatomisch anders bezeichnet, aber wer hat den nicht?

[sphinx]

Der Ueberschallwindkanal am Riechkolben?

[sphinx]

Habs doch noch gefunden: Aufsoaren an einer Kumuluswolke.

[GeeBeeR2]

Ja klar, wers glaubt ... deswegen sind auch die Leinen und alles andere vereist. Nicht etwa weil er vorher in der Wolke war ...

[shoulders]

Zum Vereisen reicht es, wenn die Oberflächentemperatur der Leinen niedriger als der Taupunkt ist.