Aerodynamik der stumpfen Körper: Physikalische Grundlagen by Wolf-Heinrich Hucho

By Wolf-Heinrich Hucho

Die aerodynamische Gestaltung von Fahrzeugen wie car und Eisenbahnen, von Bauwerken wie weit gespannte Brücken, Türme oder Hochhäuser, ist eine äußerst vielschichtige Aufgabe. Ihre Auslegung basiert auf ingenieurmäßigen Verfahren, aber ihre Optimierung vorwiegend auf dem Prinzip von Trial & blunders. Dabei erweist es sich als nützlich, das anstehende challenge auf möglichst einfache Modellfälle zurückzuführen. Das vorliegende Buch stellt die dazu erforderlichen Grundlagen bereit und beschreibt, wie sie anzuwenden sind. Gegenüber der ersten Auflage wurde das Buch vollkommen überarbeitet und erweitert: um die neuen Windlastnormen, die Seitenwindstabilität von schnellen Zügen, sowie die Wechselwirkung von Aerodynamik und Statik biegeweicher Konstruktionen. Das Kapitel über die numerischen Verfahren (CFD) wurde auf den allerneuesten Stand gebracht.

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BuchhandelstextMan muss weder KFZ-Meister sein noch Maschinenbau studiert haben, um das Buch verstehen zu ok? nnen. Leicht verst? ndlich und mit umfangreichem Bildmaterial spricht der Autor auch die technikbegeisterten Motorradfahrer an. Durch den Verzicht auf schwierige mathematische Herleitungen zugunsten anschaulicher Zusammenh?

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Bei Versuchen an verschiedenen Heckformen muss darauf geachtet werden, dass der Vorkörper "unendlich lang" im obigen Sinn ist; nur dann ist sein Einfluss auf die Umströmung des Hecks - abgesehen von der Grenzschicht - vollständig abgeklungen. 8 zwei Körper in reibungsfreier Strömung mit einander verglichen: 9 Der Index f bedeutet Reibung (englisch: friction). B. auch in Schlichting & Truckenbrodt (1959); sie basiert auf den Erhaltungssätzen. 2 Strömungsphänomene 20 • Der eine ist die Kugel; für deren Druckverteilung (gestrichelte Linie) existiert eine exakte Lösung; die Drücke sind symmetrisch zum Äquator.

Im Gegensatz dazu stellt sich bei der zweiseitigen Ablösung ein sehr viel kürzeres Totwasser ein, der Basisdruck ist niedrig, und der Widerstand des Körpers ist groß. 27 c angedeutet, eine vergleichsweise kurze Erstreckung in x-Richtung; der Widerstand der Rotationskörper liegt unter demjenigen bei einseitiger Scherschicht. In allen drei Fällen stellt sich im zeitlichen Mittel ein Strömungsverlauf so ein, als ob das Totwasser wie ein fester Körper umströmt wird; dabei bildet die Trennstromlinie die Berandung dieses "Körpers".

Der Auftrieb eines Tragflügelprofils in der Regel aus der Druckverteilung p - p _ermittelt; der Beitrag der Wandschubspannungen zum Auftrieb ist verschwindend klein und kann vernachlässigt werden. Die Drücke müssen sehr genau gemessen werden. Dagegen ist es nicht praktikabel, den Widerstand aus dem Verlauf der Wandschubspannungen tw zu ermitteln. Der Widerstand wird vielmehr mit Hilfe einer Nachlaufmessung oder mittels Wägung bestimmt; darauf wird in Kapitel 9 näher eingegangen. 18 2 Strömungsphänomene größten Erstreckung des Bauwerkes (häufig die x-Achse) fälschlich auch dann als Widerstand bezeichnet, wenn diese mit der Anströrnrichtung nicht zusammenfällt.

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