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

By Wolf-Heinrich Hucho

Die aerodynamische Gestaltung von Fahrzeugen wie vehicle 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 & mistakes. 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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Hinter dem Körper bildet sich ein im zeitlichen Mittel geschlossenes Totwasser, dessen Berandung gleich der Trennstromlinie ist. In seinem Inneren kommt es zur Rückströmung; es bilden sich zwei zueinander spiegelbildliche Wirbel. Ein derartiges Totwasser wird - im zeitlichen Mittel - ähnlich wie ein fester Körper umströmt. An seinem rückwärtigen Teil stellt sich erneut ein Druckanstieg ein. Ist dieser zu steil, dann kommt es auch am Totwasser-"Körper" zur Ablösung. Ein Vorgang, für den Leder (1992) die Bezeichnung "Ablösung zweiter Art" vorgeschlagen hat.

Bei stumpfen Körpern wird dieses Verfahren auch für die räumliche Strömung eingesetzt; über die Anwendung auf Fahrzeuge hat Cogotti (1987 a) berichtet. Das Totwasser ist ein "absolut sensitives" Gebiet. 31 d. Anschaulich wird dieser Begriff in einem Experiment, wenn man nämlich Rauch in das Totwasser einleitet. Unabhängig davon, an welcher Stelle das erfolgt, füllt der Rauch nach kurzer Zeit das ganze Totwasser aus. Das ist eine Folge davon, dass die Strömung in seinem Inneren stark turbulent ist und, im zeitlichen Mittel, zirkuliert.

19) 2 Dabei ist die Kraft F gleich der Druckdifferenz Llp über die Fläche A: F = Llp . A. 20) "Charakteristisch" ist eine solche Länge, die in etwa den Weg erfasst, den ein Strömungsteilchen bei der Umströmung eines Körpers zurücklegen muss. Beim Tragflügel ist das dessen Profiltiefe. Sind bei einem Körper die Orte bekannt, in denen die von der Umströmung eingeprägten Kräfte und Momente als Reaktionskräfte und -momente aufgenommen werden, so kann auch ein zwischen diesen gegebener Abstand als Bezugsgröße geeignet sein, so z.

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