Diskussion:Strömungswiderstandskoeffizient

Windwiderstand ist insofern nicht korrekt, weil die Formel ja die Luftdichte (rho) berücksichtigt und nicht die Wind-Dichte.

Warum "in erster Näherung"?

1. Näherung (Potenz) welcher Größe ist da gemeint? --84.154.193.216 00:24, 25. Jul 2005 (CEST)

Es geht hier um turbulente Strömungen, da kann man froh sein, wenn das Rechenergebnis in etwa den theoretischen E Formulierung lässt vermuten, dass es noch genauere Formeln gibt, die aber natürlich aufwendiger sind. Andere Methoden, ein Objekt auf Strömungswiderstand und cw-Wert zu testen, sind numerische Untersuchung mit Hilfe eines Computerprogramms (zB Matlab), oder das unumgängliche Testen im Windkanal, wenn man ein fortgeschrittenes Modell entwickelt hat (Windkanal ist natürlich teurer als Simulation). --Krischan111 03:02, 24. Sep 2005 (CEST)

Komisch

... finde ich eine "Bionic Car (Studie 2005" unter Serien-PKW einzuordnen. Interessanter wäre, weil es den technischen Fortschritt über Jahrzehnte verdeutlicht, ein Vergleich mit dem Rumpler-Tropfenwagen; und die Verbesserungen bei den diversen VW Golf Typen im Laufe der Jahrzehnte.

Dritte Potenz?

Mit der aufzubringenden Motorleistung (P = F . v) wächst der Einfluß der Geschwindigkeit mit der dritten Potenz Mit der Geschwindigkeit wächst ja auch der pro Zeit zurückgelegte Weg, also fällt eine Potenz wieder weg. Oder andersrum: Arbeit ist Kraft mal Weg, die Kraft (Strömungswiderstand) wächst mit dem Quadrat, der zurückgelegte Weg bleibt gleich. Die Energieverbrauch pro Weg wächst also nur mit der zweiten Potenz der Geschwindigkeit. --NeoUrfahraner 11:43, 16. Dez 2005 (CET)

Klar, die pro 100 km geleistete Arbeit ist die Strecke 100 km mal die Reibungskraft. Der Energieverbrauch pro 100 km ist folglich proportional dem Quadrat der Geschwindigkeit.

Dritte Potenz ??

Der Energieverbrauch pro Weg wächst (wegen Arbeit = Kraft * Weg) tatsächlich nur mit der zweiten Potenz der Geschwindigkeit. Leistung ist jedoch durch

Leistung = Arbeit / Zeit

definiert.

Beispiel: Mit dem selben Auto wird eine Strecke von 100km zwei mal durchfahren.

mit v1 = 80 kmh
mit v2 = 160 kmh

Arbeit_2/Arbeit_1 = Kraft_2*100km/(Kraft_1*100km) = Kraft_2/Kraft_1 = (v2/v1)*(v2/v1) = 4

Die Arbeit wächst also in der zweiten Potenz.

Die Leistung ist jedoch Arbeit/Zeit

Leistung1 = Arbeit1/Zeit1

Leistung2 = Arbeit2/Zeit2

Leistung2/Leistung1 = (Arbeit2/Arbeit1)*(Zeit1/Zeit2) = (v2/v1)*(v2/v1)*(Zeit1/Zeit2)

(Zeit1/Zeit2) ist jedoch bei gleichem Weg identisch v2/v1

Demnach ist

Leistung2/Leistung1 = (v2/v1)*(v2/v1)*(Zeit1/Zeit2) = (v2/v1)*(v2/v1)*(v2/v1)

also in der dritten Potenz von der Geschwindigkeit abhängig. Nichts anderes besagt P = F*v. Das kann man in jedem Schulphysikbuch und in wikipedia unter Leistung nachlesen.

Viele wissen noch aus der Schule, dass der Luftwiderstand in der 2. Potenz mit der Geschwindigkeit wächt und übersetzen das direkt auf den Spritverbrauch. Das ist jedoch falsch. Der Hinweis auf

P\sim v^{3}

ist richtig und hilft falsche Schlussfolgerungen zu vermeiden. Lokilech

Anders herum, die Leistung ist tatsächlich proportional der dritten Potenz der Geschwindigkeit, dies könnte aber leicht zu der falschen Schlussfolgerung führen, der Energieverbrauch pro zurückgelegter Strecke würde mit v³ ansteigen. Die relevante Frage ist jedoch welche Energie (z.B. Liter Benzin) für eine bestimmte Strecke benötigt wird. Mit steigender Geschwindigkeit stiegt der Energieverbrauch pro Stunde, also die Leistung, natürlich noch stärker an.

Bezug des $c_{w}$ -Wertes auf Flügelfläche bei Flugzeugen

Auf welchen Grundlagen basiert der im Artikel genannte generelle Bezug des $c_{w}$ -Wertes bei Flugzeugen auf deren Flügelfläche?

Ein einfaches Beispiel verdeutlicht, dass hier Klärungsbedarf besteht: Zwei Flugzeuge mit gleichem Flügel und gleich geformtem, aber unterschiedlich großem Rumpf, müssten demnach den selben Luftwidertand haben, was aber offensichtlich nicht der Fall ist.

Bei Flugzeug-Flügeln wird der Auftrieb auf die Flügelfläche bezogen. Aus Gründen der besseren Vergleichbarkeit wird ebenfalls der Luftwiderstand aller Auftriebserzeugenden Flächen - oft auch Quertriebkörper oder Querkrafterzeugende Flächen genannt - auf deren jeweilige Grundfläche (z.B. Flügelfläche, Leitwerksfläche) bezogen. Dies gilt aber nicht für den Luftwiderstand der nicht auftriebserzeugenden Bauteile wie Rumpf, Fahrwerke, Verkleidungen, etc. , welcher genau wie bei allen anderen Strömungskörpern auf deren Querschnittsfläche bezogen ist.

Der Gesamtwiderstandsbeiwert eines Flugzeuges ist stark von seiner Fluglage, seiner Belastung durch Nutzlast und damit dem Auftrieb abhängig, den es zum fliegen benötigt. Sein $c_{w}$ -Wert ändert sich z.B. im Steigflug oder Kurvenflug im Verhältnis zum Reiseflug, weil es hier unterschiedliche Winkel zur Luftströmung einnehmen kann. Hier besteht ein großer Unterschied zum Auto, welches bedingt durch seine Bewegung vorzugsweise parallel zur Straße mit einem relativ konstanten $c_{w}$ -Wert beschrieben werden kann. Das Flugzeug ist also hier etwas komplexer als ein Auto.

Genau genommen müsste allerdings beim Auto z.B. der Heckspoiler (der ja einen Abtrieb, also eine Querkraft, erzeugt) als Einzelteil ebenfalls nach seiner Grundfläche bewertet werden. Dies geht aber üblicherweise in der Messung des Gesamtwiderstandes unter, und ist nur für die Entwicklerteams interessant, welche einzelne Bauteile optimieren.

Tropfenform ??

Was ist mit Tropfenform mit einem cw-Wert von 0,05 gemeint? Die allgemein verbreitete Vorstellung der Tropfenform, oder so wie ein Tropfen wirklich aussieht? siehe auch http://de.wikipedia.org/wiki/Tropfen#Tropfenform