Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

[seidenschwan]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

Möchtest Du jetzt nur provozieren oder weißt Du das wirklich nicht?
Natürlich hat das Flugzeug auch im Rückenflug einen positiven Anstellwinkel. Nur die Gleitleistung ist - so es sich nicht um eine Kunstflugmaschine mit vollsymmetrischem Profil handelt - schlechter.

Gruß, Marty.

Oh jeh hab ich was angefangen. Weil ichs genau wissen wollte und in dem damaligem Thread eigentlich genau das Gegenteil herausgekommen ist.

Mir gehts darum ob eine Flugzeug auch fliegen kann wenn die Sogkräfte nicht da wären.

Und in der Fragestellung wird halt behauptet dass ein Flugzeug wegen dem Sog auf der oberseite fliegt.

Wie gesagt dürfte ja dann kein Papierflieger fliegen

Dass Soggkräfte an einem Gewölbten Profil vorhanden sind habe ich ja auch gar nicht bestritten.

Ich bezweifelte nur dass die Sogkräfte grösser sind als die Druckkräfte auf der Unterseite.

Johann

[nikolaus]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

Wie gesagt dürfte ja dann kein Papierflieger fliegen

Dass Soggkräfte an einem Gewölbten Profil vorhanden sind habe ich ja auch gar nicht bestritten.

Ich bezweifelte nur dass die Sogkräfte grösser sind als die Druckkräfte auf der Unterseite.

Auch ein Papierflieger sinkt, weshalb die Luft oberhalb nachströmen muss. Ob der Flieger einen Sog auf die darüberligende Luft ausübt, oder man die Trägheit dieser Luft (die den Flieger beim Sinken behindert) als Sog bezeichnet, macht für die Betrachtung des Unterdruckes in diesem Bereich ersteinmal keinen Unterschied.

Nimm Dir einfach meinen Hinweis auf Bug- und Heckwellen eines Bootes noch einmal zu Herzen (oder überlege Dir, weshalb die Strömung am Heckbürzel eines Gurtzeuges wiederholt für relevanter gehalten wurde als die am Beinsack - ich vermute allerdings, das beide Enden annähernd identische Bremswirkungen entwickeln können).

In dem anderen Thread ging es mir primär um die Frage, ob der Hauptanteil des Auftriebes auf die Profilwölbung oder auf die Fläche zurückzuführen ist, weil ich es in letzterem Fall sinnvoller fände, das Prinzip des Auftriebes zuerst am flachen Flügel zu erklären, bevor man auf die Vorteile/Bedeutung der Wölbung eingeht. In den üblichen Erklärungsversuchen wird die auftriebserhöhende Wirkung der Wölbung derart in den Vordergrund gestellt, dass sie (mutmaßlich von einer Mehrheit an Schülern) für die Hauptursache (des Auftriebes), wenn nicht sogar die alleinige gehalten wird.

Dass Dir hier bereits Leute Trolltum unterstellen, finde ich übrigens ziemlich bedauerlich (und unangemessen), selbst wenn Du Deine Sichtweisen bisweilen ziemlich hartnäckig verteidigst.

LG Jochen

[seidenschwan]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

Ja, Aber gut. das kann bei mir inzwischen auch unter Altersstarrsinn laufen...

Ich hab schon immer wieder das "Problem" es genau wissen zu wollen.....


Johann

[Klaus]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

Ja, Aber gut. das kann bei mir inzwischen auch unter Altersstarrsinn laufen...

Ich hab schon immer wieder das "Problem" es genau wissen zu wollen.....

Tröste Dich, Johann, geht mir genauso, ca. 2007 habe ich im "drachenforum" etwas ähnliches gepostet und dabei den verblüffenden Bierflaschen-("Coanda-effekt) mit eingebracht.
Hier der Thread, 8. Posting auf angezeigter Seite (5):

https://www.drachenforum.net/index.php/Thread/46763-Wie-Power-über-die-Bremse-generieren/?pageNo=5

Liebe Grüße,
Klaus

[seidenschwan]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

Danke danke...


Johann

[kaimartin]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

Ich bezweifelte nur dass die Sogkräfte grösser sind als die Druckkräfte auf der Unterseite.

Bei den üblichen Parametern (anliegende Strömung, Reynoldszahl zwischen 50 000 und 1 Mio., Profiltiefe größer als Profildicke, ...) überwiegt der Sog.
Siehe zum Beispiel diese grafische Darstellung von der Seite mh-aerotools.de/:



Der Betrag des Unterdrucks auf der Oberseite übersteigt fast überall den Betrag des an der Unterseite anliegenden Überdruck.
Die Pfeile auf diesem Bild wurden nicht etwa von Hand gemalt, sondern sie wurden mit dem Simulationsprogramm xfoil berechnet. Die Ergebnisse dieses Programms wurden vielfach auf Übereinstimmung mit experimentellen Daten aus Windkanälen überprüft und bestätigt.

Wie viel der Sog normalerweise ausmacht, merken wir auch ganz praktisch in einem meist unerwünschten Flugzustand: Im Stall liegt die Strömung an der Oberseite nicht mehr an. Statt der nach hinten beschleunigten Luft rotiert ein großer Wirbel. Damit fällt der Sog an der Oberseite fast vollständig weg. An der Unterseite ist die Strömung aber weiterhin anliegend. (Es ist quasi unmöglich, an in Windrichtung ausgerichteten Oberflächen die Strömung abreißen zu lassen.) Das bedeutet, der Überdruck an der Unterseite bleibt erhalten und ist wegen dem besonders großen Anströmwinkel sogar noch ein bisschen größer als im normalen Flugzustand.
Im Stall fällt also der Anteil der Oberseite am Auftrieb weg, während der Anteil der Unterseite im wesentlichen gleich bleibt. Wenn der Sog nur so groß wie der Überdruck wäre, würde man erwarten, dass man im Stall noch etwa die Hälfte des Auftriebs zur Verfügung hätte. Die Gleitzahl sollte sich "nur" verdoppeln. Tatsächlich ist es deutlich schlimmer und man sackt buchstäblich durch.

---<)kaimartin(>---

[nikolaus]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

Im Stall fällt also der Anteil der Oberseite am Auftrieb weg, während der Anteil der Unterseite im wesentlichen gleich bleibt. Wenn der Sog nur so groß wie der Überdruck wäre, würde man erwarten, dass man im Stall noch etwa die Hälfte des Auftriebs zur Verfügung hätte. Die Gleitzahl sollte sich "nur" verdoppeln. Tatsächlich ist es deutlich schlimmer und man sackt buchstäblich durch.

Glaubst Du, zunehmende Fahrt würde nur den Unterdruck über dem Flügel verstärken, während der Überdruck unter dem Flügel unverändert bleibt?

Und wie erklärst Du den "großen Wirbel" im Stall? Wenn da kein Unterdruck herrscht, wird da auch nichts hinströmen.

Ich würde zwar nicht nicht erwarten, dass man im Stall noch etwa die Hälfte des Auftriebs zur Verfügung hätte, habe aber auch nicht die Spur einer Idee, wie Du darauf gekommen bist. Letztlich bin ich aber überzeugt, dass "Sog" und Überdruck annähernd gleich sein werden, solange der Gegenstand auf beiden Seiten gleich geformt ist. Beim Retter (Halbkugel unten offen) würde ich vermuten, dass in Summe der Druck unterhalb größer ist als der "Sog" oberhalb (bei einer Halbkugel, die mit der konvexen Seite voran fällt, entsprechend umgekehrt - dass sie so herum schneller fällt, könnte vielleicht ein Indiz sein, dass ich in diesem Punkt falsch liege?).

Ich habe die Strömungseigenschaften an Boots-Hecks und Gurtzeug-Bürzeln nicht zum Spaß eingebracht.

LG Jochen

[kaimartin]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

Glaubst Du, zunehmende Fahrt würde nur den Unterdruck über dem Flügel verstärken, während der Überdruck unter dem Flügel unverändert bleibt?

Wenn die Fahrt zunimmt und alle anderen Parameter, insbesondere der Anstellwinkel gleich bleiben, ändert sich nichts an den Verhältnissen. Das heißt, der Überdruck auf der Unterseite und der Unterdruck auf der Oberseite nehmen um denselben Faktor zu. Diese Unabhängigkeit der Strömungsverhältnisse und damit auch der Druckverhältnisse über einen weiten Geschwindigkeitsbereich ist eine wesentliches Erkenntnis der klassischen Strömungsmechanik.

Und wie erklärst Du den "großen Wirbel" im Stall? Wenn da kein Unterdruck herrscht, wird da auch nichts hinströmen.

Deswegen schrieb ich nicht "kein Unterdruck", sondern dass der Sog "fast vollständig" wegfällt. Im Stall beschleunigt der Unterdruck nur am Stallwirbel beteiligte Luft. Diese Luftmenge ist erheblich leichter als der Anteil des Luftsportgeräts einschließlich Pilot, den der Unterdruck im normalen Gleitflug trägt. Entsprechend gering ist der Unterdruck, den der Wirbel "benötigt". Dazu kommt, dass in einem Wirbel der größte Unterdruck sich im Zentrum ausbildet. Die Flügeloberfläche befindet sich aber am äußeren Rand des Stall-Wirbels.

Ich würde zwar nicht nicht erwarten, dass man im Stall noch etwa die Hälfte des Auftriebs zur Verfügung hätte, habe aber auch nicht die Spur einer Idee, wie Du darauf gekommen bist.

Angenommen, Du hast Recht und die Oberseite trägt genauso viel zum Auftrieb bei, wie die Unterseite. Wenn dann der Beitrag der Oberseite wegen dem Strömungsabriss wegfällt, dann bleibt immer noch der Betrag der Unterseite. Und der macht nach Voraussetzung die Hälfte des Auftriebs bei anliegender Strömung aus.

Letztlich bin ich aber überzeugt, dass "Sog" und Überdruck annähernd gleich sein werden, solange der Gegenstand auf beiden Seiten gleich geformt ist.

Die Gesamtsituation ist aber auch bei symmetrischem Profil nicht symmetrisch. Das Profil ist schräg zum Fahrtwind ausgerichtet. Damit liegt die Unterseite im Luv der Anströmung, während die Oberseite im Lee liegt. Dass das strömgstechnisch ein großer Unterschied ist, kann man an jedem Berg bei überregionalem Wind erleben.

Ich habe die Strömungseigenschaften an Boots-Hecks und Gurtzeug-Bürzeln nicht zum Spaß eingebracht.

Bei Bootshecks und Gurtzeugbürzel liegen (idealerweise) symmetrisch in der Anströmung. Entsprechend sind bei ihnen die Druckverhältnisse auf beiden Seiten gleich. Sie erzeugen daher keinen "Auftrieb" (der in dem Fall zur Seite wirken würde). Es bleibt aber die nach hinten wirkende Kraft des Luftwiderstands. Dieser ist um so größer, je mehr Wirbel und Wellen im "Heckwasser" erzeugt werden. Die Energie für die Wirbel ist schließlich irgendwo hergekommen. Deswegen ist man für niedrigen Luftwiderstand darauf bedacht, dass möglichst wenig Wirbel entstehen.

---<)kaimartin(>---

[kaimartin]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

Aus Wikipedia:

"Durch lokal unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten entstehen gemäß dem Gesetz von Bernoulli unterschiedliche statische und dynamische Drücke. Diese Druckdifferenzen stören das Kräftegleichgewicht eines umströmten Körpers. Es resultiert eine Kraft, welche ihn zu bewegen versucht. Der Körper wird vom höheren Druck in den tieferen Druck gedrückt, folglich ist die Bezeichnung Sog eigentlich falsch."

Bezeichnungen können nicht falsch sein. Falsch kann höchstens eine physikalisches Konzept sein, das ein Leser/Hörer mit einer Bezeichnung verbindet.

In diesem Fall ist wohl die Vorstellung gemeint, dass ein Sog ähnlich wie ein Seil in eine Richtung ziehend wirkt. Das auf eine ähnliche Art halb richtig, halb falsch wie die Vorstellung des statischen Auftriebs als an einer von unten schiebenden Kraft, oder die des elektrischen Stroms als in der Leitung in Richtung des Stroms schwimmenden Ladungen.

Also vereinfacht gesagt ist der "vermeintliche" Sog mit ca. 2/3 (oder was wir lernten) die Ursache für die auf das Profil wirkende Kraft, die Kraft wirkt allerdings auf die Flügelunterkannte.

Mit der "Flügelunterkante" hast Du mich abgehängt. Meinst Du die Unterseite des Flügels?

---<)kaimartin(>---

[nikolaus]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

Bei Bootshecks und Gurtzeugbürzel liegen (idealerweise) symmetrisch in der Anströmung. Entsprechend sind bei ihnen die Druckverhältnisse auf beiden Seiten gleich. Sie erzeugen daher keinen "Auftrieb" (der in dem Fall zur Seite wirken würde).

Wir reden aneinander vorbei. Dadurch, dass Boote zwischen Vorder- und Achtersteven breiter werden erzeugen sie zwar durchaus auch das, was Du "Auftrieb" nennst (symmetrisch auf beiden Seiten), aber darum ging es mir gar nicht. Sie erzeugen Vor dem Bug einen Stau, der das Wasser anhebt und zu den Seiten verdrängt und am Heck einen Sog (der deutlich stärker wird, wenn man ein flaches Heck wie im "Weisen Hai" -Teil 1 verwendet, statt den Querschnitt zum Achtersteven gleichmäßig zu reduzieren wie beim Wikingerboot). Kurz: Es ging mir nicht darum, was an den Seiten passiert, sondern darum, das jedes Objekt, das wir durch ein Fluid bewegen eine Luv und eine Leeseite hat und dass im Lee ein Unterdruck herrscht, der den Gegenstand bremst.

Auf den von Dir eingebrachten Sackflug trifft das vertikal genauso zu wie auf Boote und Gurtzeuge in horizontaler Bewegung.

Irgendjemand behauptete in dem anderen Thread, alles was den ungebremsten Fall behindert könne als Auftrieb gelten. Im Sackflug wäre das dann also ausschließlich der Widerstand. Könnte umgekehrt das Aufgleiten durch Vortrieb und Anstellwinkel nicht auch vollständig über Antriebskräfte und Widerstände (und die Trägheit des Fluids?) beschrieben werden? Mein Problem mit dem Begriff "Auftrieb" ist, dass er hier scheinbar häufig mit der Kraft gleichgesetzt wird, die durch die Umströmung eines nach oben gewölbten Profils entsteht.

Die Idee, im Sackflug könne der "halbe Auftrieb" erhalten bleiben, weil "oben" alles wegfiele und "unten" alles erhalten bliebe, widerspricht zumindest der Bedeutung der Fahrt für die Kräfte an der Unterseite. Einig sind wir uns darin, dass der Anteil, der durch die Umströmung der Profilwölbung entsteht, im Sackflug vollständig wegfällt. Offen bleibt, ob mit zunehmender Fahrt der Unterdruck auch an einer flachen Oberseite genauso ansteigt wie der Überdruck an der Unterseite.

Weil ich mit Strömungslehre und Aerodynamik nicht vertraut bin, tendiere ich zu vereinfachten Anschauungsmodellen.

Interessant wäre im Hinblick auf die ursprüngliche Frage vielleicht noch, wie die Grafik von mh-aerotools.de bei einen symmetrischen Profil bzw. einem "Brett" (Papierflieger) aussähe. Gemäß meiner These müssten ja beide Seiten annähernd gleichstark ausgeprägt sein.

LG Jochen

[DanMUC]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

Weil ich mit Strömungslehre und Aerodynamik nicht vertraut bin, tendiere ich zu vereinfachten Anschauungsmodellen.

Jochen, was ich wirklich nicht verstehe: warum nutzt du die Zeit, die du in die Erstellung deiner Beiträge zu Aerodynamik-Diskussionen aufwendest, nicht stattdessen zum Lesen von Büchern oder Wikipedia-Artikeln zu eben solchen Themen?

Dann könntest du dich wie kaimartin auf validiertes physikalisches Wissen berufen und diese Diskussionen wären für andere Mitleser weniger verwirrend.

[Gast]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

Wenn man eine Tragfläche durchschneidet und nur die Oberseite betrachtet, was passiert dann?

Das Druckfeld dürfte klar sein: Vor dem Profil staut es sich, darüber nimmt die Geschwindigkeit zu und der Druck sinkt dementsprechend.
Sagen wir die Luft vor dem Profil, da wo die Pfeile sind, bewegt sich mit 30km/h. Jetzt strömt diese Luft über das Hindernis und wird durch die Widerstände des Hindernisses bzw. der unterschiedlichen Drücke abgelenkt.
Wie bewegen sich die Luftteilchen? Insbesondere wie bewegen sie sich im grünen Bereich?
Ziehen wir von der Bewegung jedes Teilchens die Bewegung "30km/h nach rechts" ab. Wohin bewegen sie sich nun? Denn DIESE Luftbewegung ist die Ablenkung der Luftmasse, welche am Flügel den Auftrieb bewirkt.
Und jetzt folgendes Gedankenexperiment: Das ist gar kein Flügel, sondern ein Hügel. Wo ist das Auftriebsband? Warum steigen wir vorne im Auftriebsband, wo doch die Luft sinken müßte, um die Auftriebskraft zu erklären?

[Ralf Antz]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

Ein Hubschrauber, mit profilierten Rotorblättern ausgestattet, saugt sich also in die Luft? - lustige Vorstellung!

Sowohl der Schraubenhuber als auch das Flugzeug würden aber auch nur mit einem schräg gestellten Pappendeckel fliegen - nur eben nicht effiktiv genug.

Eine Cessna "schleudert" (aus einem der oberen Beiträge) bei Reisegeschwindigkeit übrigens pro Sekunde ca. 5t Luft nach unten, das 5fache ihres Gewichts. Verantwortlich dafür ist natürlich, im Gegensatz zum Pappendeckel, die Oberseite der Tragfläche. Selbst Luftteilchen, ca. 8m über der Fläche, erhalten so immer noch eine Auslenkung nach unten. Kraft - Gegenkraft (Actio - Reactio),- Raketen saugen sich auch nicht ins All.

Zu erwähnen sei noch, dass die Luft ja gar nicht um die Tragfläche strömt... Sie liegt da so nichtsahnend bei Nullwind rum,- und wir brettern dann letztlich durch vormals benachbarte Luftmoleküle und verdrängen sie dabei über und unter das Profil.

Freun' wir uns, dass das Ganze funktioniert -egal warum, oder?

[Gast]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

Wenn du den Hubschrauber verkleinerst und in ein Gehäuse einbaust, hast du einen Staubsauger.
Den Sog an der Tragfläche kann man sich vielleicht so vorstellen, dass da, wo Sog herrscht, lauter kleine Staubsauger in die Tragfläche eingebaut sind und die Luft an die Tragfläche ranziehen. In Wirklichkeit ist sowohl im Staubsauger als auch am Profil Unterdruck. Und der saugt.

[Flatlander]

AW: Bitte hilft mir einer auf die Sprünge

so richtig verstanden hat es eigentlich niemand

ein guter Einstieg zum Thema Auftrieb (schonmal gepostet): https://www.youtube.com/watch?v=XqHKStAZoWs

insgesamt eine tolle Vorlesungsreihe, wobei es letztendlich um Windmühlen geht, bei der nebenbei auch noch Lücken in Mathe aufgefüllt werden ;-)

einfach mal 1-2 Wochen hinsetzen und anschauen, dann sieht man klarer