parabelgleichung zur polare

[pipo]

induzierter widerstand, usw,,

@manfred.ullrich

Polare = A * 1/v + B * v²

die Annäherung durch eine polynomische Funktion ist sicher genauer.
Schon einmal deshalb, weil du dich mit deiner Methode auf 2 Wertepaare, bzw. Werte beschränken mußt.
Und leider nimmt der induzierte Widerstand nicht exakt linear mit der Geschwindigkeit ab. Das hängt von vielen Faktoren, wie etwa Streckung und vor allem Schränkung ab.
Deine Gleichung mag ein brauchbarer Ansatz sein, um die physikalischen Zusammenhäng zu verstehen.
Um jedoch anhand von gemessenen Werten die reale Polarengleichung zu erstellen, eignet sich eine polynomische Funktion besser. Und darum ging´s ja eigentlich in diesem Thread.

Nein, der I.W. ist nicht schädlich, er entsteht gerade DADURCH, weil die Luft
Dich trägt.

Der induziert Widerstand ist genauso schädlich, wie jeder andere Widerstand auch.
Auch der Formwiderstand entsteht, weil die Luft dich trägt. Trotzdem ist er schädlich.
Und genau so, wie es Fluggeräte mit mehr oder weniger Formwiderstand gibt, gibt es welche mit mehr oder weniger induziertem Widerstand - bei gleichem Auftrieb natürlich.

pipo

[pipo]

@manfred ullrich

ich hab mir gerade deinen Artikel über den induzierten Widerstand auf www.dfc-suedschwarzwald.de durchgelesen.

Mir erscheint das ein bißchen so, als würdest du sagen:"Ich nenne ab jetzt den Hund eine Katze, denn auch wenn in Lehrbüchern steht, daß der Hund Hund genannt wird, so erscheint es mir sinnvoller, ihn Katze zu nennen."

Naja im Ernst. Das, was du beschreibst, ist für mich eindeutig der Formwiderstand, der sich aus dem cw-Wert und der Stirnfläche eines Körpers ergibt.
Dieser Formwiderstand entsteht eben deshalb, weil für die Umlenkung der umströmenden Luftmasse, Energie bzw. Leistung benötigt wird.
Diese Leistung kommt bei einem Schirm eben durch das "Aufbrauchen" der potentiellen Energie, sofern man keinen Motor umgeschnallt hat.

Der induzierte Widerstand entsteht für mich ganz klar durch den Druckausgleich zwischen Flügelober- und Unterseite.
Ich verstehe nicht ganz, warum du das auf den Kopf stellen willst?!

PS: In deiner Formel, die eine Annäherung für das Eigensinken bei niedriger Fluggeschwindigkeit sein soll, berücksichtigst du nur die Spannweite und nicht die Flächentiefe. Damit erfasst deine Formel die Flächenbelastung nicht, die wahrscheinlich den größten Einfluß auf das Eigensinken hat.

Wie gesagt, ich finde du erklärst in diesem Artikel ausgezeichnet den Formwiderstand, aber sicher nicht den induzierten Widerstand.

grüße

pipo

[manfred.ullrich]

und was sagen die anderen Experten dazu?

Original geschrieben von pipo


Wie gesagt, ich finde du erklärst du erklärst in diesem Artikel ausgezeichnet den Formwiderstand, aber sicher nicht den induzierten Widerstand.

grüße

pipo [/B]

...bin gespannt.

Gruss, Manfred

[Sepp Grünauer]

Hallo Manfred,

Ich muß mich pipo anschließen. Definitionen umzudeuten ist nicht wirklich sinnvoll.

Wie pipo auch schon erwähnt hat ist der induzierte Widerstand stark von der Flügelstreckung abhängig. Bei Streckung unendlich (= 2 dimensionale Umströmung wenn zB. der Flügel mit den Wänden des Windkanals abschließt) gibt es trotz Auftriebs keinen induzierten Widerstand mehr, weil es in diesem Fall ja auch keine Umströmung der Flügelenden mehr gibt. Der Gesamtwiderstand des Profils besteht dann einzig aus Form und Reibungswiderstand. Der induzierte Widerstand ist demnach per Definition der zusätzliche durch Umströmung der Flügelenden entstehende Widerstand.

Gruß
Sepp

[manfred.ullrich]

keine Widerstände ?

Hallo Sepp, Du schreibst:
"..(....wenn zB. der Flügel mit den Wänden des Windkanals abschließt) gibt es trotz Auftriebs keinen induzierten Widerstand mehr, weil es in diesem Fall ja auch keine Umströmung der Flügelenden mehr gibt. Der Gesamtwiderstand des Profils besteht dann einzig aus Form und Reibungswiderstand. Der induzierte Widerstand ist demnach per Definition der zusätzliche durch Umströmung der Flügelenden entstehende Widerstand."

Willst Du damit sagen, wenn dieses Ümströmen der Flügelenden zu verhindern wäre und es demnach gemäß Deiner Aussage keinen I.W. gäbe - und wenn außerdem es keinen Form- und Reibungswiderstand gäbe -, dann würde das Flugzeug nicht sinken. Willst Du das damit sagen?

Gruß, Manfred

[pipo]

hallo manfred

ich erlaube mir auf die frage an sepp zu antworten:

Willst Du damit sagen, wenn dieses Ümströmen der Flügelenden zu verhindern wäre und es demnach gemäß Deiner Aussage keinen I.W. gäbe - und wenn außerdem es keinen Form- und Reibungswiderstand gäbe -, dann würde das Flugzeug nicht sinken. Willst Du das damit sagen?

Wenn es keinen Formwiderstand gäbe, dann könnte das Flugzeug gar keinen Auftrieb erzeugen. Sobald irgend eine Luftkraft erzeugt wird, entsteht zwingenderweise Formwiderstand.
Den Grund dafür hast du meiner Meinung nach ja sehr gut in deinem Artikel beschrieben. Auch, wenn du behauptest, daß du über den induzierten Widerstand schreibst.

Insofern ist deine Frage wohl nicht zulässig, ob ein Flugzeug ohne Formwiderstand nicht sinken würde.
Denn es kann gar kein Fliegen ohne einen solchen geben.
Genau so könntest du fragen, ob es ohne Anströmgeschwindigkeit kein Sinken gibt. Denn, so könnte man argumentieren, wo keine Strömung, da kein Widerstand, und wo kein Widerstand, da kein Sinken.
Verstehst du, worauf ich hinaus will?

Du läßt als Denkmodell mal eben schnell den Formwiderstand außer acht. Damit betrachtest du dann aber kein fliegendes Flugzeug mehr!
Deshalb denke ich, daß deine Annahme, am Anfang deines Artikels, den Formwiderstand nicht zu berücksichtigen, der eigentliche Fehler deiner Überlegung ist.

Da du aber offensichtlich Ahnung von Physik hast, kommst du im Laufe deines Artikels drauf, daß es da aber dennoch ein Sinken gibt. Also schließt du wieder richtig daraus, daß da wohl noch ein Widerstand vorhanden sein muß. Was du aber errechnest, ist genau der Formwiderstand, den du am Anfang fälschlicherweise Null gesetzt hast.

Fälschlicherweise eben deshalb, weil du ja z.B. von einer Auftriebskraft sprichst. Aber diese Auftriebskraft kann per Definition nicht ohne Formwiderstand erzeugt werden.
Hier liegt der Widerspruch in deiner Überlegung:

Am Anfang setzt du den Formwiderstand gleich null. Im weiteren Verlauf deiner Rechnung beziehst du aber die Folge des Formwiderstandes, nämlich den Auftrieb, in deine Rechnung mit ein.


pipo

[manfred.ullrich]

Formwiderstand

Hallo Pipo,

ich habe mal etwas rumgegoogled und fand z.B. (und noch mehr)

http://www.geocities.com/Colosseum/Stadium/4007/facharbeit.html#Stroemungswiderstand

Nein, der Formwiderstand entsteht durch Anströmung - auch dann, wenn der Flügel keinen Auftrieb erzeugt, dagegen der Induzierte Widerstand entsteht nur in Verbindung mit Auftrieb.

Gruß, Manfred

[pipo]

Formwiderstand

@manfred

du hast Recht, da hab ich mich in meinem letzten Satz nicht völlig richtig ausgedrückt.
Korrekt müß es heißen:
Der Formwiderstand ist eine zwingende Folge des Auftriebs. Es gibt keinen Auftrieb ohne Formwiederstand.
Der Umkehrschluß ist natürlich nicht zulässig. Denn es gibt sehr wohl Formwiderstand ohne Auftrieb.
Der Formwiderstand eines symmetrischen Profils ohne Anstellwinkel ist jedoch vernachlässigbar klein, gegenüber einem welches Auftrieb erzeugen muß.

Ich habe aber ein auftriebserzeugendes Profil angenommen, da wir ja von einem Gleitflug und keinem Sturzflug sprechen.
Und hier kann man schon sagen, daß zumindest ein großer Teil des Formwiderstands für den Auftrieb verantwortlich ist.

Das alles ändert jedoch nichts an meiner Kernaussage, daß es ohne Formwiderstand keinen Auftrieb und auch kein fliegendes Flugzeug geben kann, und daß es deshalb nicht zulässig ist, bei der Untersuchung eines fliegenden Flugzeuges den Formwiderstand außer acht zu lassen.

also, was sagst du dazu?

pipo

[manfred.ullrich]

Formwiderstand - Ind. Widerstand

Hallo Pipo,

Du sagst, dass das, was ich als I.W. bezeichne, der Formwiderstand ist. Dem widerspreche ich. Unten zitiere ich beispielsweise, was ich im Internet gefunden habe. Das erste bezieht sich offensichtlich auf den Formwiderstand, das zweite auf den I.W. - GENAUSO, wie ich das sehe.

"Faktoren, die während des Fluges zum Auftrieb beitragen, erzeugen auch unerwünschte Kräfte, die man Rücktrieb nennt......Ein Teil des Rücktriebs ist die Folge des Widerstandes der Luft gegenüber Körpern, die sich in ihr bewegen, und hängt von der Form und der Ebenheit ihrer Oberfläche ab. Eine andere Form des Rücktriebs jedoch, die als induzierter Widerstand bekannt ist, ist die unmittelbare Folge des durch die Tragfläche erzeugten Auftriebs. Um den Auftrieb zu erreichen, muss Arbeit verrichtet werden, und der induzierte Widerstand ist das Maß dafür."

Beachte besonders den letzten Satz.

Gruß, Manfred

[hangglider]

@Manfred

Dein "zu beachtender Satz" bedeutet nichts anderes, als das was pipo sagt.

Da es einen unendlichen Flügel nicht gibt, entsteht an einem realen Flügel immer eine Umströmung der Flügelenden von unten nach oben (Druckausgleich). Diese Umströmung erzeugt eine Wirbelschleppe an den Flügelenden. Die Größe dieses Wirbels, bestimmt den Induzierten Widerstand. Mit anderen Worten, der induzierte Widerstand ist die Energie, die in den Randwirbel gesteckt wird. Je kleiner der Randwirbel, desto kleiner der Induzierte Widerstand.

Möglichkeiten zur Veringerung sind im Wesentlichen die Erhöhung der Streckung , Winglets, die Randbogengestaltung, eben alles, was zu einer elliptischen Auftriebsverteilung beiträgt.

Nach der Erweiterten Hufeisentheorie wäre der Idealfall eine Verteilung des Druckausgleichwirbels auf die ganze Flügelspannweite. (Ein Grund warum unsere Gefiederten Freunde so gut fliegen !)

[manfred.ullrich]

Du hast nicht verstanden...

Hallo "Hangglider"

Du hast nicht verstanden, worum es hier tatsächlich geht.

Gruß, Manfred

[klaus_the_flyer]

kleiner Denkansatz

Impulserhaltung

Damit ein Flugzeug oben bleibt, muss es dauernd Luft nach unten schleudern. Dies macht es mit der Tragfläche. (Luftumlenkung)

F = m*g = MLuft/Sekunde*VabwärtsLuft

Wenn das Flugzeug vorbeigeflogen ist bleibt noch die abwärtsbewegte Luft übrig, d.h. sie hat noch kinetische Energie. Diese Energie fehlt dem Flugzeug bzw. muß das Flugzeug dauernd der durchflogenen Luft zuführen.
Dieser Energieverlust ist ein Maß für den induzierten Widerstand und entsteht auch in völlig reibungsfreier Strömung.

Klaus

[manfred.ullrich]

Richtig, Klaus

womit ich bei der üblichen Erklärung des I.W. nicht einverstanden bin, ist dass so getan wird, als wäre der Wirbel die URSACHE dafür. Eigentliche Ursache ist meiner Meinug nach die Tatsache, dass die Luft vom Flügel nach unten umgelenkt wird. Die Luft erhält also einen nach unten gerichteten Impuls - und der Gegenimpuls ist eben der Auftrieb!

Wenn dieser Impuls zeitlich danach sich auf immer größere Luftvolumina verteilt, so entstehen Wirbel. Und das ist eine physikalische Gesetzmäßigkeit, die sich ergibt aus der "Impulserhaltung" und der "Energieerhaltung". Aber zu behaupten, dass der I.W. seine Ursache in diesen Wirbeln hat, ist meiner Meinung nach eine unzulässige Deutung, welche die eigentliche Ursache verkennt. Die URSACHE des I.W. ist die abwärtsgerichtete Luftbewegung!!

Wenn man annehmen würde, dass nach einer bestimmten Weile der Impuls der Abwärtsbewegung sich gleichmäßig auf das 16-fache Luftvolumen verteilt hätte, so ergäbe sich (vereinfacht!!!):
Ein Viertel dieses Volumens würde sich mit 7/16 der Anfangsgeschwindigkeit nach unten bewegen.
Ein Viertel dieses Volumens würde sich mit 3/16 der Anfangsgeschwindigkeit nach oben bewegen.
Ein Viertel dieses Volumens würde sich mit 4/16 der Anfangsgeschwindigkeit nach links bewegen.
Ein Viertel dieses Volumens würde sich mit 4/16 der Anfangsgeschwindigkeit nach rechts bewegen.
Und das ist ein Wirbel (eigentlich zwei gegenläufige Wirbel), der sich mit 4/16 der Anfangsgeschwindigkeit dreht und mit 1/16 nach unten sich bewegt.

Fazit: Wenn es - theoretisch -gelingen würde, die Verteilung des Impulses auf größere Luftvolumina zu verhindern, so gäbe es keine Wirbel, trotzdem hätten wir den Induzierten Widerstand!

Gruß, Manfred

[pipo]

re: induzierter widerstand

hallo manfred

...Um den Auftrieb zu erreichen, muss Arbeit verrichtet werden, und der induzierte Widerstand ist das Maß dafür."

Ich weiß nicht, ob du absichtlich keine Quelle angegeben hast. Denn, es handelt sich hier um das Referat eines Schülers.
Das ist keine wirklich seriöse Quelle für diese Fragestellung, oder?
Du bist also bereit, jede beliebige Quelle, die deine These unterstützt, zu akzeptieren.
Es wäre mit dieser Form des Recherchierens sicher auch kein Problem, zu zeigen daß die Erde eine Scheibe ist. Es gibt bestimmt einige Seiten im Internett, auf denen diese These als richtig dargestellt wird.

Also, wenn du jemanden zitierst, dann bitte mit Quellenangabe, und vielleicht nicht gerade Schülerreferate.

Ich kann einfach nicht verstehen, warum du als Laie glaubst, die Definitionen umdrehen zu müssen.
Der Formwiderstand entsteht per Definition durch Geschwindigkeits- und Richtungsänderungen der umströmenden Luftteilchen. Also auch durch den Auftrieb.
Der Induzierte Widerstand entsteht durch den Druckausgleich zwischen Flügelober- und Flügelunterseite, hauptsächlich an den Randbögen. Einfluß auf die Größe des induzierten Widerstandes haben neben dem Auftrieb selbst, vor allem Schränkung und Streckung des Flügels. Das sind DIE beiden bestimmenden Faktoren, die du in deiner Rechnung einfach außer acht läßt.
Jeder Aerodynamiker unterstützt meine These und baut deshalb z.B. seine Segelflugzeuge mit möglichst hoher Streckung.
Dann kommst du daher und stellst eine Formel auf, nach der die Streckung keinerlei Einfluß auf den induzierten Widerstand hat.
Die einzige geometrische Größe, die deiner Meinung nach einen Einfluß auf den I.W. hat, ist die Spannweite.
Da gehört schon eine gesunde Portion Selbstbewußtsein dazu, das als Laie entgegen der Lehrmeinung zu behaupten.

Also, wenn du deine These schon nicht argumentativ, sondern nur durch Zitate anderer stützen kannst, dann sollten diese nicht gerade aus dem Referat eines Schülers stammen.

pipo

[pipo]

@manfred

ich antworte hier auf dein letztes Posting:
Du bestehst offensichtlich weiterhin darauf, das, was alle anderen den Formwiderstand nennen, als induzierten Widerstand zu bezeichnen.
Auf dieser Basis ist ein Weiterdiskutieren leider unmöglich.

grüße

pipo