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'''Stromlinienform''' | Die '''Stromlinienform''' ist die ideale Form eines Körpers, die sich durch einen möglichst geringen [[Strömungswiderstand]] gegenüber dem umströmenden [[Ausbreitungsmedium|Medium]], zumeist [[Luft]] oder [[Wasser]], auszeichnet. Ein quantitatives Maß für die Stromlinienförmigkeit ist der [[Strömungswiderstandskoeffizient]] <math>C_w</math>; dieser ist in erster Näherung nur von der Form, nicht der Größe des umströmten Körpers abhängig. Je niedriger sein <math>C_w</math>-Wert, umso stromlinienförmiger der Körper. Qualitativ ablesbar ist Stromlinienform an einem glatten, weitestgehend [[Wirbel (Strömungslehre)|wirbel]]<nowiki/>freien Verlauf der [[Stromlinie]]n, die in [[numerische Simulation|numerischen Simulationen]] oder [[Windkanal]]<nowiki/>experimenten sichtbar gemacht werden können. | ||
Fahr- und Flugzeuge, [[Schiff]]e und U- | Fahr- und Flugzeuge, [[Schiff]]e und [[U-Boot]]e werden meist nach den Regeln der [[Strömungslehre|Fluiddynamik]] entworfen, um möglichst stromlinienförmig zu sein. | ||
Die Natur zeigt bei einigen Tieren die Stromlinienform. So sind schnell schwimmende Fische, [[Wale]] und [[Pinguin]]e stromlinienförmig, nutzen die [[Hydrodynamik]]. Vögel sind gut an die Regeln der [[Aerodynamik]] angepasst. | |||
Ziel ist es sowohl in der Technik wie in der Natur, sich mit möglichst wenig Energieaufwand durch ein Medium zu bewegen oder (bei Gebäuden) strömenden Medien möglichst wenig Widerstand entgegenzusetzen. | |||
Erwähnenswert sind auch die [[Stromlinienlokomotive]]n. Beispielhaft dafür ist | == Geschichte == | ||
[[Datei:ModellEinesLuftschiffkoerpers OttoKreutz1908.jpg |mini |hochkant |Modell eines Luftschiffkörpers für den Windkanal der [[Aerodynamische Versuchsanstalt|Modellversuchsanstalt]] in Göttingen, 1908]] | |||
Der Begriff Stromlinienform wurde Anfang des 20. Jahrhunderts im Zuge der immer höheren Geschwindigkeiten motorisierter Luft- und Landfahrzeuge und deren mit der Geschwindigkeit stark steigenden Luftwiderstandes geprägt, als man systematische Strömungsversuche unternahm. Bereits 1907/08 wurde von [[Ludwig Prandtl]] in Göttingen die spätere [[Aerodynamische Versuchsanstalt]] als „Modellversuchsanstalt für Aerodynamik der Motorluftschiff-Studiengesellschaft“ errichtet und in Betrieb genommen, um die „beste“ Luftschiffform zu entwickeln.<ref name="Gruenewald2010_24" /> So wurden [[Luftschiff]]e von [[Zeppelin]] und [[Schütte-Lanz]] zu einem Synonym für die Stromlinienform und des technischen Fortschritts. Viele wissenschaftliche aerodynamische Grundlagen stammen aus dieser Zeit. | |||
Im Windkanal entwickelte strömungsgünstige Fahrzeuge wie der [[Rumpler-Tropfenwagen|Tropfenwagen]] von Edmund Rumpler vom Herbst 1921 mit einem <math>C_w</math> von nur 0,28 scheiterten am Markt. In Europa in den dreißiger Jahren am erfolgreichsten waren der [[Tatra 77]] und seine Nachfolger. Forschungen von [[Paul Jaray]], [[Wunibald Kamm]] und [[Karl Schlör von Westhofen-Dirmstein|Karl Schlör]] von Westhofen-Dirmstein ([[Schlörwagen]]) wurden wenig beachtet und später vom Zweiten Weltkrieg unterbrochen. | |||
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Rumpler Tropfenwagen.jpg | [[Rumpler-Tropfenwagen]], 1921 | |||
File:Auto Union streamliner concept 1923 - replica - front.jpg | Replika eines Auto Union Stromlinien-konzepts ([[Paul Jaray]]), 1923 | |||
Schlörwagen.jpg | [[Schlörwagen]], 1939 | |||
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== Design == | |||
Berühmt sind die Stromlinienformen älterer Autos, die sich durch besonders geschwungene Linien zeigten. Da sich die Stromlinienform aber meist auf Andeutungen beschränkte und kaum im Windkanal geforscht wurde, war der tatsächliche Widerstandsbeiwert nicht unbedingt niedrig. Fahrzeuge wie der [[Chrysler Airflow]] von 1934 oder der [[Bendix SWC]] scheiterten am Markt oder gingen nicht in die Serienfertigung. In Europa in den dreißiger Jahren am erfolgreichsten waren der [[Tatra 77]] und seine Nachfolger. | |||
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1934 Chrysler Imperial CL.jpg | [[Chrysler Airflow (1934)|Chrysler Airflow]], 1934 | |||
Studebaker National Museum May 2014 054 (1934 Bendix).jpg | Studebaker Bendix, 1934 | |||
Tatra 77A dutch licence registration AM-44-01 pic01.JPG | [[Tatra 77]], 1934 | |||
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Erwähnenswert sind auch die [[Stromlinienlokomotive]]n. Beispielhaft dafür ist die deutsche [[DR-Baureihe 03.10]] oder die [[DR-Baureihe 05]] (Weltrekord 1935 mit 200,4 km/h), die Stromlinienausführungen der US-amerikanischen [[Hudson (Lokomotive)|Hudson]]-Lokomotiven und die englische Lokomotive [[LNER-Klasse A4|''Mallard'']] (bis heute bestehender Weltrekord für Dampflokomotiven mit 201,2 km/h). Parallel dazu wurden ganze [[Stromlinienzug|Stromlinienzüge]] entwickelt, beginnend mit dem [[dieselelektrisch]]en [[DR 877|Fliegenden Hamburger]] und dem dampfbetriebenen [[Henschel-Wegmann-Zug]]. Seit den [[1930er]] Jahren stellten diese Züge den Premium-Service des Eisenbahnverkehrs. Sie bildeten auch die Grundlage für die heutigen [[Hochgeschwindigkeitszug|Hochgeschwindigkeitszüge]]. | |||
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Dampflokomotive der Baureihe 05 Der neue Brockhaus 1938.jpg | [[DR-Baureihe 05]], 1935 | |||
Hudson locomotive for the New York Central.jpg | [[Hudson (Lokomotive)|''Super Hudson'']], 1937 | |||
Number 4468 Mallard in York.jpg | [[LNER-Klasse A4|''Mallard'']], 1938 | |||
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Bedeutenden Pioniere des auch nur kurz als ''Streamlining'' bezeichneten [[Streamline-Moderne|Stromliniendesigns]] waren [[Raymond Loewy]], [[Norman Bel Geddes]], [[Henry Dreyfuss]] und [[Otto Kuhler]]. | Bedeutenden Pioniere des auch nur kurz als ''Streamlining'' bezeichneten [[Streamline-Moderne|Stromliniendesigns]] waren [[Raymond Loewy]], [[Norman Bel Geddes]], [[Henry Dreyfuss]] und [[Otto Kuhler]]. | ||
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== Weblinks == | == Weblinks == | ||
*[http://www.deutsches-museum.de/sammlungen/meisterwerke/meisterwerke-iii/tropfenwagen/ Deutsches Museum: Tropfenwagen] | *[http://www.deutsches-museum.de/sammlungen/meisterwerke/meisterwerke-iii/tropfenwagen/ Deutsches Museum: Tropfenwagen] | ||
*[http://www.deutsches-museum.de/fileadmin/Content/data/Insel/Information/KT/heftarchiv/1990/14-1-22.pdf Wolf-Heinrich Hucho: ''Renaissance der Stromlinie?''] (PDF; 7, | *[http://www.deutsches-museum.de/fileadmin/Content/data/Insel/Information/KT/heftarchiv/1990/14-1-22.pdf Wolf-Heinrich Hucho: ''Renaissance der Stromlinie?''] (PDF; 7,1 MB) | ||
*[http://www.omnibusarchiv.de/include.php?path=content/articles.php&contentid=247 Stromlinienförmiger Bus] von der [[Walter Vetter Karosserie- und Fahrzeugbau]] GmbH | *[http://www.omnibusarchiv.de/include.php?path=content/articles.php&contentid=247 Stromlinienförmiger Bus] von der [[Walter Vetter Karosserie- und Fahrzeugbau]] GmbH | ||
== Einzelnachweise == | |||
<references> | |||
<ref name="Gruenewald2010_24"> | |||
{{Literatur | |||
|Autor=Sven Grünewald | |||
|Hrsg=Regionalverband Südniedersachsen e. V. | |||
|Titel=Wiege der Luftfahrtforschung | |||
|Sammelwerk=RegJo | |||
|Nummer=54 | |||
|Verlag=Polygo Verlag | |||
|Ort=Göttingen | |||
|Datum=2010 | |||
|ISSN=1615-5696 | |||
|Seiten=24}} | |||
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</references> | |||
[[Kategorie:Strömungsmechanik]] | [[Kategorie:Strömungsmechanik]] | ||
[[Kategorie:Industriedesign]] | [[Kategorie:Industriedesign]] | ||
[[Kategorie:Automobildesign]] | [[Kategorie:Automobildesign]] |
Die Stromlinienform ist die ideale Form eines Körpers, die sich durch einen möglichst geringen Strömungswiderstand gegenüber dem umströmenden Medium, zumeist Luft oder Wasser, auszeichnet. Ein quantitatives Maß für die Stromlinienförmigkeit ist der Strömungswiderstandskoeffizient $ C_{w} $; dieser ist in erster Näherung nur von der Form, nicht der Größe des umströmten Körpers abhängig. Je niedriger sein $ C_{w} $-Wert, umso stromlinienförmiger der Körper. Qualitativ ablesbar ist Stromlinienform an einem glatten, weitestgehend wirbelfreien Verlauf der Stromlinien, die in numerischen Simulationen oder Windkanalexperimenten sichtbar gemacht werden können.
Fahr- und Flugzeuge, Schiffe und U-Boote werden meist nach den Regeln der Fluiddynamik entworfen, um möglichst stromlinienförmig zu sein.
Die Natur zeigt bei einigen Tieren die Stromlinienform. So sind schnell schwimmende Fische, Wale und Pinguine stromlinienförmig, nutzen die Hydrodynamik. Vögel sind gut an die Regeln der Aerodynamik angepasst.
Ziel ist es sowohl in der Technik wie in der Natur, sich mit möglichst wenig Energieaufwand durch ein Medium zu bewegen oder (bei Gebäuden) strömenden Medien möglichst wenig Widerstand entgegenzusetzen.
Der Begriff Stromlinienform wurde Anfang des 20. Jahrhunderts im Zuge der immer höheren Geschwindigkeiten motorisierter Luft- und Landfahrzeuge und deren mit der Geschwindigkeit stark steigenden Luftwiderstandes geprägt, als man systematische Strömungsversuche unternahm. Bereits 1907/08 wurde von Ludwig Prandtl in Göttingen die spätere Aerodynamische Versuchsanstalt als „Modellversuchsanstalt für Aerodynamik der Motorluftschiff-Studiengesellschaft“ errichtet und in Betrieb genommen, um die „beste“ Luftschiffform zu entwickeln.[1] So wurden Luftschiffe von Zeppelin und Schütte-Lanz zu einem Synonym für die Stromlinienform und des technischen Fortschritts. Viele wissenschaftliche aerodynamische Grundlagen stammen aus dieser Zeit.
Im Windkanal entwickelte strömungsgünstige Fahrzeuge wie der Tropfenwagen von Edmund Rumpler vom Herbst 1921 mit einem $ C_{w} $ von nur 0,28 scheiterten am Markt. In Europa in den dreißiger Jahren am erfolgreichsten waren der Tatra 77 und seine Nachfolger. Forschungen von Paul Jaray, Wunibald Kamm und Karl Schlör von Westhofen-Dirmstein (Schlörwagen) wurden wenig beachtet und später vom Zweiten Weltkrieg unterbrochen.
Berühmt sind die Stromlinienformen älterer Autos, die sich durch besonders geschwungene Linien zeigten. Da sich die Stromlinienform aber meist auf Andeutungen beschränkte und kaum im Windkanal geforscht wurde, war der tatsächliche Widerstandsbeiwert nicht unbedingt niedrig. Fahrzeuge wie der Chrysler Airflow von 1934 oder der Bendix SWC scheiterten am Markt oder gingen nicht in die Serienfertigung. In Europa in den dreißiger Jahren am erfolgreichsten waren der Tatra 77 und seine Nachfolger.
Erwähnenswert sind auch die Stromlinienlokomotiven. Beispielhaft dafür ist die deutsche DR-Baureihe 03.10 oder die DR-Baureihe 05 (Weltrekord 1935 mit 200,4 km/h), die Stromlinienausführungen der US-amerikanischen Hudson-Lokomotiven und die englische Lokomotive Mallard (bis heute bestehender Weltrekord für Dampflokomotiven mit 201,2 km/h). Parallel dazu wurden ganze Stromlinienzüge entwickelt, beginnend mit dem dieselelektrischen Fliegenden Hamburger und dem dampfbetriebenen Henschel-Wegmann-Zug. Seit den 1930er Jahren stellten diese Züge den Premium-Service des Eisenbahnverkehrs. Sie bildeten auch die Grundlage für die heutigen Hochgeschwindigkeitszüge.
Bedeutenden Pioniere des auch nur kurz als Streamlining bezeichneten Stromliniendesigns waren Raymond Loewy, Norman Bel Geddes, Henry Dreyfuss und Otto Kuhler.