{"id":42601,"date":"2019-10-05T10:24:48","date_gmt":"2019-10-05T09:24:48","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-aerodynamische-reibungskraft-definition\/"},"modified":"2020-03-05T09:25:13","modified_gmt":"2020-03-05T08:25:13","slug":"was-ist-aerodynamische-reibungskraft-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-aerodynamische-reibungskraft-definition\/","title":{"rendered":"Was ist aerodynamische Reibungskraft – Definition"},"content":{"rendered":"
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Aerodynamische Reibungskraft.\u00a0Die Reibungskraft ist proportional zur Oberfl\u00e4che.\u00a0Daher erfahren K\u00f6rper mit einer gr\u00f6\u00dferen Oberfl\u00e4che einen gr\u00f6\u00dferen Reibungswiderstand.\u00a0W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n
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Aerodynamische Reibungskraft<\/h2>\n
\"Drag<\/a>
Quelle: wikipedia.org Lizenz: CC BY-SA 3.0<\/figcaption><\/figure>\n

Wenn ein Fluid \u00fcber eine\u00a0station\u00e4re Oberfl\u00e4che<\/strong>\u00a0flie\u00dft\u00a0, z. B. die flache Platte, das Flussbett oder die Wand eines Rohrs, wird das Fluid, das die Oberfl\u00e4che ber\u00fchrt\u00a0,<\/strong>\u00a0durch die\u00a0an der Wand\u00a0anliegende Scherspannung<\/strong>\u00a0zum\u00a0Stillstand<\/strong>\u00a0gebracht\u00a0.\u00a0Der Bereich, in dem sich die Str\u00f6mung von der Geschwindigkeit Null an der Wand bis zu einem Maximum im Hauptstrom der Str\u00f6mung einstellt, wird als\u00a0Grenzschicht bezeichnet<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Daher \u00fcbt ein sich bewegendes Fluid tangentiale Scherkr\u00e4fte auf die Oberfl\u00e4che aus, und zwar aufgrund des\u00a0durch viskose Effekte verursachten\u00a0rutschfesten Zustands<\/strong>\u00a0.\u00a0Diese Art der\u00a0Widerstandskraft<\/strong><\/a>\u00a0h\u00e4ngt insbesondere von der Geometrie, der Rauheit der festen Oberfl\u00e4che (nur bei\u00a0turbulenter Str\u00f6mung<\/a>\u00a0) und der\u00a0Art der Fluidstr\u00f6mung ab<\/a>.\u00a0Die aerodynamische Reibungskraft ist proportional zur Oberfl\u00e4che.\u00a0Daher erfahren K\u00f6rper mit einer gr\u00f6\u00dferen Oberfl\u00e4che einen gr\u00f6\u00dferen Reibungswiderstand.\u00a0Aus diesem Grund reduzieren Verkehrsflugzeuge ihre Gesamtfl\u00e4che, um Treibstoff zu sparen.\u00a0Der Reibungswiderstand<\/strong>\u00a0ist eine starke Funktion der Viskosit\u00e4t, und ein “idealisiertes” Fluid mit einer Viskosit\u00e4t von Null w\u00fcrde einen Reibungswiderstand von Null erzeugen, da die Wandschubspannung Null w\u00e4re.<\/p>\n

Hautreibung<\/strong><\/a>\u00a0wird durch viskosen Widerstand in der Grenzschicht um das Objekt verursacht.\u00a0Grundlegende Eigenschaften aller\u00a0laminaren und turbulenten Grenzschichten<\/strong>\u00a0werden in der sich entwickelnden Str\u00f6mung \u00fcber eine flache Platte gezeigt.\u00a0Die Stufen der Bildung der Grenzschicht sind in der folgenden Abbildung dargestellt:<\/p>\n

\"Grenzschicht<\/a><\/p>\n

Die Grenzschichten<\/strong>\u00a0k\u00f6nnen\u00a0abh\u00e4ngig vom Wert\u00a0der\u00a0<\/strong>Reynolds-Zahl<\/a><\/strong>\u00a0entweder\u00a0laminar<\/strong>\u00a0oder\u00a0turbulent sein<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

F\u00fcr\u00a0niedrigere Reynolds-Zahlen<\/strong>\u00a0ist die Grenzschicht laminar und die Str\u00f6mungsgeschwindigkeit \u00e4ndert sich gleichm\u00e4\u00dfig, wenn man sich von der Wand entfernt, wie auf der linken Seite der Abbildung gezeigt.\u00a0Mit zunehmender Reynoldszahl<\/strong>\u00a0(mit x) wird die\u00a0Str\u00f6mung instabil,<\/strong>\u00a0und schlie\u00dflich ist bei h\u00f6heren Reynoldszahlen die Grenzschicht turbulent und\u00a0die\u00a0Str\u00f6mungsgeschwindigkeit durch instabile<\/strong>\u00a0(sich mit der Zeit \u00e4ndernde) Wirbelstr\u00f6mungen innerhalb der Grenzschicht gekennzeichnet.<\/p>\n

Der \u00dcbergang von der laminaren zur turbulenten<\/strong>\u00a0Grenzschicht erfolgt, wenn die Reynoldszahl bei x\u00a0Re\u00a0<\/strong>x<\/sub><\/strong>\u00a0~ 500.000<\/strong>\u00a0\u00fcberschreitet\u00a0.\u00a0Der \u00dcbergang kann fr\u00fcher erfolgen, ist jedoch insbesondere von der\u00a0Oberfl\u00e4chenrauheit<\/strong>\u00a0abh\u00e4ngig\u00a0.\u00a0Die turbulente Grenzschicht verdickt sich infolge erh\u00f6hter Scherspannung an der K\u00f6rperoberfl\u00e4che schneller als die laminare Grenzschicht.<\/p>\n

Es gibt zwei M\u00f6glichkeiten, den\u00a0Reibungswiderstand<\/strong>\u00a0zu\u00a0verringern<\/strong>\u00a0:<\/p>\n