Stroemung erzeugt Unterdruck?
Ingo R. Homann
Hab mal eine bloede (?) Frage:
Wenn man liest, warum ein Flugzeugfluegel Auftrieb bringt, heisst es
immer, da die Luft auf der Oberseite schneller stroemt, wuerde dort ein
Unterdruck entstehen, der das Flugzeug "nach oben saugt".
Und jeder kennt auch das Experiment mit den drei (vertiaklen) Roehrchen,
die an einem horizontalen Rohr befestigt sind, durch welches Wasser
stroemt. Das horizontale Rohr ist in der Mitte etwas duenner, und das
vertikale Roehrchen, welches dort befestigt ist, hat einen niedrigeren
Wasserpegel als die anderen beiden Roehrchen. Die Erklaerzung dafuer ist
auch immer: "In der Engstelle fliesst das Wasser schneller, und dadurch
entsteht Unterdruck."
Mein Frage nun also: WIESO entsteht durch Stroemung Unterdruck? Um mal
bei dem Roehrechen-Experiment zu bleiben: Da koennte man argumentierten,
dadurch dass auf der einen Seite das Wasser rausstroemt, "saugt" es
sozusagen das Wasser, was noch in der Roehre drinnen ist, nach sich,
wodurch der Unterdruck entsteht. Genausogut koennte man aber auch
argumentieren: Dadurch, dass das Wasser, was noch weiter hinten ist,
nach"drueckt", entsteht ein *Ueber*druck.
Die Argumentation kann man also nicht gelten lassen!
Also, wie kommt der Unterdruck zu stande?
Oder ist das etwas, was man einfach so hinnehmen muss, wie die
Schwerkraft? ;-)
Ciao, Ingo
Carsten Hodes
> Wenn man liest, warum ein Flugzeugfluegel Auftrieb bringt, heisst es
> immer, da die Luft auf der Oberseite schneller stroemt, wuerde dort
ein
> Unterdruck entstehen, der das Flugzeug "nach oben saugt".
Der Auftrieb wird bei Flugzeugen hauptsächlich dadurch erzeugt, daß die
Flügel im einem Winkel zur Flugrichtung stehen, der den Luftstrom leicht
nach unten abdrängt. Wie sollte sonst auch ein Kunstflugzeug auf dem
Rücken fliegen können ? Es würde, wenn der Auftrieb nur durch das
Flügelprofil erzeugt würde, sofort nach unten ziehen...
> Und jeder kennt auch das Experiment mit den drei (vertiaklen)
Roehrchen,
.. ich nicht ..
> Mein Frage nun also: WIESO entsteht durch Stroemung Unterdruck?
Es gibt _keinen_ Unterdruck.
> dadurch dass auf der einen Seite das Wasser rausstroemt, "saugt" es
es gibt auch kein Saugen
> sozusagen das Wasser, was noch in der Roehre drinnen ist, nach sich,
> wodurch der Unterdruck entsteht. Genausogut koennte man aber auch
> argumentieren: Dadurch, dass das Wasser, was noch weiter hinten ist,
> nach"drueckt", entsteht ein *Ueber*druck.
Da das Wasser an der Engstelle schneller fließt, ist der Druck, der das
vertikale Röhrchen füllt, nicht so hoch wie in den anderen Röhrchen.
Daher kann das Wasser gegen den Luftdruck nicht so hoch steigen.
Der bisherige Druck des Wassers geht sozusagen dabei drauf, die
Geschwindigkeit des Wassers zu erhöhen; der Luftdruck drückt die
Wassersäule daher tiefer in das Röhrchen als bei den anderen Säulen.
Genauer kann ichs im Moment auch nicht erklären, sorry.
1. 2. 3.
| | | |
_______ | | ___| |____
\___| |_____/
--> H2O ___________ <-- Richtig so ?
_______/ \__________
> Also, wie kommt der Unterdruck zu stande?
Gar nicht, s.o.
> Oder ist das etwas, was man einfach so hinnehmen muss, wie die
> Schwerkraft? ;-)
Nö.
> Ciao, Ingo
CUall, Carsten
Ingo R. Homann
Carsten Hodes wrote:
>
> Der Auftrieb wird bei Flugzeugen hauptsächlich dadurch erzeugt, daß die
> Flügel im einem Winkel zur Flugrichtung stehen, der den Luftstrom leicht
> nach unten abdrängt. Wie sollte sonst auch ein Kunstflugzeug auf dem
> Rücken fliegen können ? Es würde, wenn der Auftrieb nur durch das
> Flügelprofil erzeugt würde, sofort nach unten ziehen...
OK, stimmt natuerlich :-)
Trotzdem haben Fluegel ihre besondere, asymmetrische Form ja nicht
umsonst...
> Da das Wasser an der Engstelle schneller fließt, ist der Druck, der das
> vertikale Röhrchen füllt, nicht so hoch wie in den anderen Röhrchen.
*grin* Genau DAS ist es, was ich nicht verstehe...
> Der bisherige Druck des Wassers geht sozusagen dabei drauf, die
> Geschwindigkeit des Wassers zu erhöhen...
Hmmm... Du wuerdest also mit "Energieerhaltung" argumentieren, oder wie?
Hmmm, versteh' ich noch nicht ganz...
BTW: Gibts eigentlich eine Formel dafuer, die die verschiedenen
Rohrdurchmesser, und die Stroemungsgeschwindigkeiten mit dem
Druckunterschied in Verbindung setzt? Formeln koennen ja auch manchmal
ganz anschaulich sein...
> 1. 2. 3.
> | | | |
> _______ | | ___| |____
> \___| |_____/
> --> H2O ___________ <-- Richtig so ?
> _______/ \__________
Wow! Genau!
> > Also, wie kommt der Unterdruck zu stande?
>
> Gar nicht, s.o.
Naja, mit "Unterdruck" meinte ich das, was Du oben mit "ist der Druck
... nicht so hoch wie in den anderen Röhrchen" umschrieben hattest. :-)
> CUall, Carsten
Joachim Schmid
>
> Der Auftrieb wird bei Flugzeugen hauptsächlich dadurch erzeugt, daß die
> Flügel im einem Winkel zur Flugrichtung stehen, der den Luftstrom leicht
> nach unten abdrängt.
Das ist falsch. Wozu wäre denn dann das gewölbte Tragflächenprofil da?
> Wie sollte sonst auch ein Kunstflugzeug auf dem
> Rücken fliegen können ? Es würde, wenn der Auftrieb nur durch das
> Flügelprofil erzeugt würde, sofort nach unten ziehen...
In diesem Fall wird in der Tat mit abnormalem Anstellwinkel geflogen.
Das ist aber ein atypischer Flugzustand.
> > Und jeder kennt auch das Experiment mit den drei (vertiaklen)
> Roehrchen,
>
> .. ich nicht ..
Dann hast du dich niemals ernsthaft mit Strömungslehre beschäftigt.
> > Mein Frage nun also: WIESO entsteht durch Stroemung Unterdruck?
>
> Es gibt _keinen_ Unterdruck.
Doch. Es gibt ihn. Definitiv.
Warum, erkläre ich heute abend, wenn ich in Ruhe schreiben kann.
> > dadurch dass auf der einen Seite das Wasser rausstroemt, "saugt" es
>
> es gibt auch kein Saugen
Auch das ist falsch. Es gibt einen Unterdruck, der die Saugwirkung
erzeugt. Du schreibst es ja unbewusst selber:
> Da das Wasser an der Engstelle schneller fließt, ist der Druck, der das
> vertikale Röhrchen füllt, nicht so hoch wie in den anderen Röhrchen.
Was du danach schreibst, ist leider wieder weniger zutreffend.
Joachim
Steve Nickol
>
> Ingo R. Homann schrieb:
>
> > Wenn man liest, warum ein Flugzeugfluegel Auftrieb bringt, heisst es
> > immer, da die Luft auf der Oberseite schneller stroemt, wuerde dort
> ein
> > Unterdruck entstehen, der das Flugzeug "nach oben saugt".
>
> Der Auftrieb wird bei Flugzeugen hauptsächlich dadurch erzeugt, daß die
> Flügel im einem Winkel zur Flugrichtung stehen, der den Luftstrom leicht
> nach unten abdrängt. Wie sollte sonst auch ein Kunstflugzeug auf dem
> Rücken fliegen können ? Es würde, wenn der Auftrieb nur durch das
> Flügelprofil erzeugt würde, sofort nach unten ziehen...
>
Das ist falsch!!! Der Einbauwinkel zwischen Tragflügel und Rumpf kommt
daher zustande, dass wenn das Flz. im stationären Horizontalflug ist,
eine gewisse Auftriebskraft am Flügel angreifen muss. Diese Kraft ist
abhängig vom Auftriebsbeiwert, dieser ist abhängig vom Anstellwinkel.
Beim Horizontalflug ist dieser Anstellwinkel ca 3° ( es müssen keine
Klappen gefahren werden > geringst möglicher aerodynamischer
Flugzustand. Die meisten Flügel sind auf einen speziellen Flugfall
ausgelegt. Das Flugzeug im Rückenflug zieht es nicht automatisch nach
unten, da über das Höhenleitwerk ein ausgleichendes Moment erzeugt
wird. Es verliert aber trotzdem an Höhe. Der angestellte ( umströmte )
Tragflügel lenkt die Luft nicht nach unten ab, sondern durch die
Erhöhung des Anstellwinkels, wird die Ümströmung der Vorderkante
verbessert. Der Staupunkt liegt auf der Unterseite des Tragflügels!!!
Weitere Ausführungen > siehe Schlichting / Truckenbrodt: "
Aerodynamik des Flugzeuges "
Der Unterdruck ist nicht die Ursache, dass das Wasser am engsten
Querschnitt schneller strömt, sondern die Kontigleichung
m(Punkt)=roh*v*A=const. . Dadurch das das Wasser schneller strömt,
entsteht ein geringerer Druck im engen Rohr gegenüber den breiteren
Rohr. In den 3 vertikalen Rohren herrscht ein gewisser Druck genauso
wie im horizontalen Rohr ein Druck herrscht( nur unterschiedliche
Drücke in verschiedenen Rohrabschnitten ). Der Druck im horizontalen
Rohr drückt das Wasser in das vertikale Rohr. Es erfolgt eine
Komprimierung der Luft im vertikalen Rohr, bis der Druck dort genauso
gross ist wie im horizontalen Rohr. Da im engsten horizontalen
Rohrabschnitt der Druck kleiner ist, kann er die Luft im vertikalen
Rohr nicht soweit komprimieren wie es in den anderen Rohren der Fall
ist. > Der Wasserspiegel ist in diesen Rohr nicht so hoch wie in der
anderen.
Schau dir mal die Funktionsweise eine Lavaldüse an, dort wird dieser
Effekt zur Erzielung von Schallgeschw. benutzt. Du wirst dann auch die
Funktionsweise diese Röhrenexperimentes besser verstehen.
Cu Steve
Joachim Schmid
>
> Wenn man liest, warum ein Flugzeugfluegel Auftrieb bringt, heisst es
> immer, da die Luft auf der Oberseite schneller stroemt, wuerde dort ein
> Unterdruck entstehen, der das Flugzeug "nach oben saugt".
>
> Und jeder kennt auch das Experiment mit den drei (vertiaklen) Roehrchen,
> die an einem horizontalen Rohr befestigt sind, durch welches Wasser
> stroemt. Das horizontale Rohr ist in der Mitte etwas duenner, und das
> vertikale Roehrchen, welches dort befestigt ist, hat einen niedrigeren
>
> Also, wie kommt der Unterdruck zu stande?
>
> Oder ist das etwas, was man einfach so hinnehmen muss, wie die
> Schwerkraft? ;-)
Nein, mit Sicherheit nicht. Übrigens lässt sich auch die Schwerkraft
formelmäßig beschreiben, aber das gehört nicht hierher.
Die von dir beschriebenen Effekte lassen sich mit Hilfe einiger
elementarer Formeln der Strömungslehre erfassen.
Fangen wir der Einfachheit halber mit dem Rohr-Experiment an.
Zunächst einmal wäre da die Kontinuitätsgleichung, die aus dem Satz von
der Erhaltung der Masse herrührt. Die pro Zeiteinheit durch ein Rohr
strömende Masse - der sog. Massenstrom - muss überall gleich sein, d.h.
Q = dm/dt = konst. Mit dm = rho * A * ds wird daraus:
Q = rho * A * v = konst.
(rho = Dichte, A = Querschnittsfläche, v = Strömungsgeschw.)
Selbstverständlich gilt auch der Satz von der Erhaltung der Energie. Die
Summe aus kinetischer, Lage-, Druck- und innerer Energie muss konstant
sein. Für den Fall der stationären Strömung (konstanter Massenstrom)
bedeutet dies:
(v^2)/2 + p/rho + g*h + delta(u) = konst. (vereinfachte spezielle Form
der Eulerschen Gleichung).
Bei Flüssigkeiten ist die Dichte näherungsweise unabhängig vom Druck:
rho = konst.
Die Änderung der inneren Energie u reduziert sich damit auf den
Reibungsverlust. Vernachlässigt man diesen, so wird u = konst. und
delta(u) = 0.
Und - schwupp! - ist das Rohrexperiment erklärt! Aus der
Kontinuitätsgleichung ergibt sich die örtliche Strömungsgeschwindigkeit:
A_1 * v_1 = A_2 * v_2
d.h. bei kleinen Querschnitten muss der Stromfaden schneller fließen.
Setzt man dies in die vereinfachte Eulersche Gleichung ein, so erhält
man:
(v_1^2)/2 + p_1/rho + g*h_1 = ((v_1 * A_1/A_2)^2)/2 + p_2/rho + g*h_2
Bei einem horizontalen Rohr ist h_1 = h_2 und wir erhalten:
p_2 = ((v_1^2)-(v_1 * A_1/A_2)^2)/(2*rho) + p_1
= ((1-(A_1/A_2)^2) * v_1^2)/(2*rho) + p_1
D.h. bei größerer Strömungsgeschwindigkeit (also in einer Engstelle)
nimmt der Druck ab!
Man nützt diesen Effekt z.B. beim Injektor (Dampf- oder
Wasserstrahlpumpe), bei der man eine lokale Engstelle erzeugt, um mit
Hilfe der dadurch entstehenden Druckdifferenz ein Fremdmedium aus einem
in den Strom ragenden Rohr abzusaugen.
Nun zur Tragfläche. Durch die verschiedene Krümmung der Ober- und
Unterseite sind die Wege, die das Medium auf beiden Seiten zurückzulegen
hat, verschieden lang. Um die Kontinuitätsbedingung zu wahren, muss also
der Strom auf der Oberseite schneller sein als auf der Unterseite, denn
sonst würde sich ja immer mehr Masse über der Tragfläche ansammeln. Wie
aber soeben festgestellt, führt eine höhere Strömungsgeschwindigkeit zu
einem niedrigeren Druck - also zu einem Anheben der Tragfläche! Dies ist
übrigens genau der selbe Effekt wie bei Turbinenschaufeln und die
Ursache dafür, dass sich eine Turbine dreht. Oder warum eine
Luftschraube antreibt.
Formelmäßig wird das allerdings jetzt wesentlich komplizierter, weil wir
bei einer Tragfläche keinen abgeschlossenen Strömungskanal haben,
sondern einen offenen. Man muss nun Betrachtungen des allmählichen
Übergangs von der gestörten Strömung um die Tragfläche zum freien
Medienraum anstellen. Dies wird mit Hilfe der Potentialtheorie
bewerkstelligt. Eine weitere wesentliche Rolle spielt hier die
Grenzschicht zwischen der Tragflächenoberfläche (wo die
Strömungsgeschwindigkeit Null ist) und der freien Strömung mit voller
Geschwidigkeit. Das Stichwort "Grenzschichtablösung" dürfte jedem, der
sich mit Flugzeugen beschäftigt, schon begegnet sein. Details sind in
jedem besseren Lehrbuch der Strömungslehre nachzulesen.
Ist das Medium keine Flüssigkeit, sondern ein Gas, dann gilt nicht mehr
rho = konst., sondern p/rho^kappa = konst. Kappa ist der sog.
Polytropenexponent, der die Art der Zustandsänderung (mit konstanter
Temperatur, konstanter innerer Energie, konstantem Volumen, etc.)
angibt. Auch hierfür sei auf die einschlägigen Lehrbücher verwiesen.
Joachim
Ingo R. Homann
Joachim Schmid wrote:
>
> > Oder ist das etwas, was man einfach so hinnehmen muss, wie die
> > Schwerkraft? ;-)
>
> Nein, mit Sicherheit nicht. Übrigens lässt sich auch die Schwerkraft
> formelmäßig beschreiben, aber das gehört nicht hierher.
Dass sich die Schwerkraft formelmaessig beschreiben laesst, ist mir
schon klar. Ihre Existenz - das wie-sie-zustande-kommt - erklaert das
aber trotzdem nicht...
Naja, ich hatte ja auch einen Smiley gesetzt...
<snip> (Dass das Wasser schneller stroemen muss, war mir schon klar...
:-)
> Und - schwupp! - ist das Rohrexperiment erklärt!
Noch nicht ganz - der entscheidende Punkt kommt noch...
<snip> (Formeln)
OK, mein Zitat "manchmal sind Formeln auch ganz anschaulich" war ja zum
Glueck eingeschraenkt! :-)
Wenn ich dich richtig verstehe, folgt das Ganze also im Wesentlichen aus
der Energieerhaltung. OK.
> Joachim
Danke, Ingo
Ingo R. Homann
Steve Nickol wrote:
>
> ...Dadurch das das Wasser schneller strömt,
> entsteht ein geringerer Druck im engen Rohr gegenüber den breiteren
> Rohr.
>
> Cu Steve
Danke fuer Deine Erklaerungen. Das meiste davon war mir leider schon
klar - nur ueber den entscheidenden Punkt, gehst Du mit obigen Satz
ziemlich schnell hinweg. Mich interessierte, WIESO die hoehere
Stroemungsgeschwindigkeit einen geringeren Druck bewirkt.
Ciao, Ingo
Joachim Schmid
>
> OK, mein Zitat "manchmal sind Formeln auch ganz anschaulich" war ja zum
> Glueck eingeschraenkt! :-)
Mit ASCII sehen solche Formeln in der Tat grässlich aus.
> Wenn ich dich richtig verstehe, folgt das Ganze also im Wesentlichen aus
> der Energieerhaltung. OK.
Aus dem Zusammenwirken von Massen- und Energieerhaltung.
> Danke, Ingo
Bitte.
Joachim
Volker Gringmuth
> Mich interessierte, WIESO die hoehere
> Stroemungsgeschwindigkeit einen geringeren Druck bewirkt.
Weil nach der Bernoulli-Gleichung die Summe aus statischem, dynamischen
und Schweredruck entlang einer Stromlinie konstant ist. Die Herleitung
dürfte sich in jedem besseren Physikbuch finden lassen -> nächste
Stadtbibliothek aufsuchen.
Wenn die Strömungsgeschwindigkeit steigt, nimmt der dynamische Druck zu
und der statische ab.
Gruß von
Volker
--
Die Freiheit nehm ich mir:
http://www.pfundefuerdiekirche.de
b.Steinhauer
"Joachim Schmid" <joachim...@freenet.de> schrieb im Newsbeitrag
news:3A37A786...@freenet.de...
> Carsten Hodes schrieb:
> >
> > Der Auftrieb wird bei Flugzeugen hauptsächlich dadurch erzeugt, daß die
> > Flügel im einem Winkel zur Flugrichtung stehen, der den Luftstrom leicht
> > nach unten abdrängt.
>
> Das ist falsch. Wozu wäre denn dann das gewölbte Tragflächenprofil da?
>
> > Wie sollte sonst auch ein Kunstflugzeug auf dem
> > Rücken fliegen können ? Es würde, wenn der Auftrieb nur durch das
> > Flügelprofil erzeugt würde, sofort nach unten ziehen...
>
> In diesem Fall wird in der Tat mit abnormalem Anstellwinkel geflogen.
> Das ist aber ein atypischer Flugzustand.
>
> > > Und jeder kennt auch das Experiment mit den drei (vertiaklen)
> > Roehrchen,
> >
> > .. ich nicht ..
>
> Dann hast du dich niemals ernsthaft mit Strömungslehre beschäftigt.
>
> > > Mein Frage nun also: WIESO entsteht durch Stroemung Unterdruck?
> >
> > Es gibt _keinen_ Unterdruck.
>
> Doch. Es gibt ihn. Definitiv.
> Warum, erkläre ich heute abend, wenn ich in Ruhe schreiben kann.
es gibt ihn im allgemeinen sprachgebrauch . ansonsten gibt es nur drücke von
null > ...
-> wenn auf einer seite ein "unterdruck" herrscht , heißt das , daß auf der
anderen seite ein höherer druck vorhanden ist
>
> > > dadurch dass auf der einen Seite das Wasser rausstroemt, "saugt" es
> >
> > es gibt auch kein Saugen
>
> Auch das ist falsch. Es gibt einen Unterdruck, der die Saugwirkung
> erzeugt. Du schreibst es ja unbewusst selber:
wie oben . saugen gibt es nicht . der höhere druck treibt das medium , nicht
der "unterdruck saugt" was auch immer
Steve Nickol
nun will ich versuchen es dir das etwas genauer zu erklären, was
sicherlich nicht ganz einfach sein wird.
Darum bin ich etwas schlampig gestern über diese entscheidende Stelle
hinweggegangen. Sorry. Auch war ich etwas zu faul, meinen alten
Srömungsmechanikordner rauszukrammen. Dies habe ich nun nachgeholt.
Die Ursache des Druckverlustes lässt sich mit dem erweiterten
Energiesatz nach Bernoulli beschreiben. Er sagt aus, das die Energie
entlang einer Stromlinie konstant sein muss.
Er lautet:
a*roh/2*v^2 + roh*g*h + p = a'*roh/2*v'^2 + roh*g*h' + p' + delta p
(Verlust)=const
Du betrachtest die Energie eines Fluidteilechens an zwei verschiedenen
Punkten im Rohr entlang seiner stromlinie, die gleich sein muss.
a=a'=1 für turbulente Strömung
a=a'=2 für laminare Strömung
Feststellung: laminare-turbulente Strömung mit Hilfe der Reynoldszahl
Re=v*l/nü v: Geschwindigkeit der Strömung
l: Länge des Rohres
nü: kinematisches Viskosität des Wassers nü=eta/roh
eta:dynamische Viskosität
Re >= 2300 turbulente Strömung
Re < 2300 laminare strömung
Index ' bedeuted in obiger Gleichung: Wert an einer Stelle 2 im Rohr
g: Erdbeschleunigung
h: Höhe des Punktes 1 gegenüber Bezugskoordinatensystem
h': Höhe des Punktes 2 gegenüber Bezugskoordinatensystem
( bei deinem horizontalen Rohr ist h=h'=0, da du dein
Bezugskoordinatensystem in das Rohr legst ! )
roh: Dichte des Fluid
v: ist die Strömungsgeschwindigkeit an der Stelle 1
v': ist die Strömungsgeschwindigkeit an der Stelle 2
p: ist der Druck an der Stelle 1
p': ist der Druck an der Stelle 2
delta p ( Verlust ): ist der Druckverlust im Rohr aufgrund
strömungsbedingter Verluste
bei dir liegt die Stelle 1 im dicken Rohr bevor es sich verengt, die
Stelle 2 im dünnen Rohr genau unterhalb des Abzweiges des vertikalen
Rohres.
| | | |
_______ | | ___| |____
\___| |_____/
1 ___ 2 ________
_______/ \__________
was du suchst ist p'( der Druck an der stelle 2):
deine Druckverluste delta p ( verlust ) setzt sich aus drei Anteilen
zusammen:
- Reibung im Rohr
- Plötzliche Verengung ( Übergang des dicken in das dünne Rohr )
- Verzweigung ( vertikales Rohr im dünnen Rohr )
die Formeln gebe ich jetzt nicht an, sonst würde ich mir die Finger
wund tippen.
Wenn du dies alles durchrechnest siehst du, dass p' < p ist. Damit
erklärt sich der geringere Druck im dünnen Rohr und somit auch der
niedrigere Wasserspiegel im vertikalen Rohr.
Ich hoffe das war verständlich. Ich kann es leider nicht besser
erklären. Es lässt sich nur mit mathematischen Beziehungen erläutern.
Wenn das dir nicht ausreicht, dann schau mal in
Strömungsmechanikbücher. Aber ich bezweifle das es dort verständlicher
ist. Die einzigste Möglichkeit die ich dann noch sehe, ist dir eine
meiner alten Strömungsmechanikaufgaben zu schicken, dass du es
nachrechnest.
Cu Steve
Joachim Schmid
>
> es gibt ihn [Unterdruck] im allgemeinen sprachgebrauch . ansonsten gibt es nur
> drücke von null > ...
> -> wenn auf einer seite ein "unterdruck" herrscht , heißt das , daß auf der
> anderen seite ein höherer druck vorhanden ist
Der Begriff Unterdruck ist in dem Sinne allgemein üblich, dass der
anstehende Druck kleiner als der Umgebungs- oder allgemeine Systemdruck
ist. Er steht im Gegensatz zum "Überdruck", der größer als der
Bezugsdruck ist.
> wie oben . saugen gibt es nicht . der höhere druck treibt das medium , nicht
> der "unterdruck saugt" was auch immer
Nicht ganz. "Saugen" ist der übliche Begriff, wenn die fördernde
Druckdifferenz auf der Seite mit dem kleineren Druck erzeugt wird.
Schließlich wird z.B. nicht ohne Grund zwischen Saug- und Druckpumpe
unterschieden. Fördern durch Saugen = mit Unterdruck (jawoll!) ist bei
Systemen mit niedrigen Drücken wegen der Gefahr der Verdampfung des
Mediums problematischer als fördern mit Überdruck.
Joachim
b.Steinhauer
unterdruck sprechen .
das fördern mit saugen funktioniert , weil durch die erzeugung eines
unterdruckes auf der einen seite auf der anderen seite überdruck entsteht ,
der das medium treibt .
da der maximal zu erreichende unterdruck (theoretisch) das vacuum wäre ,
kann ein maximaler überdruck (meereshöhe) von ca. 1bar erreicht werden .
deshalb kann eine saugpumpe z.b. wasser bis max ca 9,82 m (g) heben .(werte
natürlich nur theoretisch)
durch die erzeugung des unterdruckes wird der innere dampfdruck des mediums
relativ größer , daher die leichtere verdampfung
gute nacht
benno
"Joachim Schmid" <joachim...@freenet.de> schrieb im Newsbeitrag
news:3A392BEF...@freenet.de...
Boris Haschke
"Carsten Hodes" <Ca...@uni.de> schrieb im Newsbeitrag
news:9185pq$1t97$1...@wrath.news.nacamar.de...
> Ingo R. Homann schrieb:
>
>
> Der Auftrieb wird bei Flugzeugen hauptsächlich dadurch erzeugt, daß die
> Flügel im einem Winkel zur Flugrichtung stehen, der den Luftstrom leicht
> nach unten abdrängt. Wie sollte sonst auch ein Kunstflugzeug auf dem
> Rücken fliegen können ? Es würde, wenn der Auftrieb nur durch das
> Flügelprofil erzeugt würde, sofort nach unten ziehen...
Der Auftrieb wird beim Flugzeug HUPTSÄCHICH durch die wölbung des
Tragflügels erzeugt.
Das "Abdrängen" entsteht nur bei Start/ Landung / Langsamflug - und da wird
eigentlich nicht die luft nach unten abgedrängt, sondern nur die wölbung
vergrössert. Dadurch wird der unterdruck über dem flügel nur noch stärker.
Der Auftrieb eines flugzeuges besteht zu 1/3 aus überdruck unter dem flügel
und 2/3 unterdruck über dem flügel.
Nach dem gesetz von Bernoulli ist der gesamtdruck pges. immer gleich, sprich
gesammtdruck = dynamischer druck + statischer druck. Das widerum heisst,
wenn der flügel auftrieb erzeugt, steigt durch die wölbung die
geschwindigkeit. Wenn die Luftgeschwindigkeit steigt, steigt der dynamische
druck. Wenn der dyn. p steigt, muss um das gesetz von bernoulli zu erfüllen
der statische druck sinken - wir haben den unterdruck.
Kunstflieger erzeugen ihren auftrieb nur zu einem geringen teil durch das
flügelprofil. Sie haben ein sog. symetrisches Profil. Stattdessen müssen sie
ständig die nase "heben " um eine "wölbung " zu erzeugen.
in diesem sinne
boris
( fluggerätemechaniker)
Niklot75
> BTW: Gibts eigentlich eine Formel dafuer, die die verschiedenen
> Rohrdurchmesser, und die Stroemungsgeschwindigkeiten mit dem
> Druckunterschied in Verbindung setzt? Formeln koennen ja auch manchmal
> ganz anschaulich sein...
Hallo Ingo,
vielleicht hiflt dir das hier weiter:
Nach der Bernoulli-Gleichung ist :
U²/2 + p/rho + g*z = const.
U = Strömungsgeschwindigkeit
rho = Dichte des Fluids
g = Fallbeschleunigung
z = geodätische Höhe
für zwei Querschnitte ergibt sich
p1 + (rho/2)*U1^2 + rho* g*z1 = p2 + (rho/2)*U2^2 + rho*g*z2
p1,p2 = (statische) Drücke im Querschnitt 1 und 2
U1,U2 = Geschwindigkeiten im Querschnitt 1 und 2
z1,z2 = Geodätische Höhen 1 und 2
Der Term mit rho halbe U² nennt sich dynamischer Druck,
der mit g , rho und z geodätischer Druck. Also verringert
sich bei
höheree Geschwindigkeit nur der statische Druck die Summe
der
Einzeldrücke bleibt konstant.
mit Hilfe der Kontinuitätsgleichung kann man nun bei bekannten Querschnitten
die Geschwindigkeiten ausrechnen
U1*A1=U2*A2
U1/U2 =wie oben
A1/A2 =Querschnitte 1 und 2
Diese Gleichungen gelten für ideale inkompressible und reibungsfreie
Strömungen. Ich hoffe das hilft dir weiter.