Schubspannungswiderstand: Unterschied zwischen den Versionen

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Der '''Schubspannungswiderstand''' (oder auch '''Reibungswiderstand''') ist die Kraft auf einen von einem [[Fluid]] umströmten Körper, die aus der [[Scherung (Mechanik)|Scherung]] des an den Oberflächen anhaftenden Fluids entsteht. Er hängt von der Größe der betroffenen Oberfläche und den Strömungsverhältnissen ab. Wesentlich für die Größe des Schubspannungswiderstandes ist, ob die anliegende Strömung [[Laminare Strömung|laminar]] oder [[Turbulente Strömung|turbulent]] ist.<ref>Cord-Christian Rossow; Klaus Wolf; Peter Horst: [http://books.google.de/books?id=xauQAgAAQBAJ&pg=PA85&dq=Schubspannungswiderstand&hl=de&sa=X&ei=oFFJU8HqKK6v7AaU4YCoBw&ved=0CDYQ6AEwAA#v=onepage&q=Schubspannungswiderstand&f=false ''Handbuch der Luftfahrzeugtechnik'']. Carl-Hanser-Verlag, München, ISBN 978-3-446-42341-1, S. 85-86.</ref>  
Der '''Schubspannung<nowiki/>swiderstand''' <math>F_w</math> (oder '''[[Reibung]]<nowiki/>swiderstand''') ist die [[Kraft]] auf einen umströmten Körper, die aus der [[Scherung (Mechanik)|Scherung]] des an den Oberflächen anhaftenden [[Fluid]]s entsteht. Die Größe dieser Kraft hängt ab von der Größe <math>A</math> der betroffenen Oberfläche und den [[Strömungsmechanik|Strömung]]<nowiki/>sverhältnissen, vor allem davon, ob die anliegende Strömung [[Laminare Strömung|laminar]] oder [[Turbulente Strömung|turbulent]] ist:<ref>Cord-Christian Rossow; Klaus Wolf; Peter Horst: [https://books.google.de/books?id=xauQAgAAQBAJ&pg=PA85&dq=Schubspannungswiderstand&hl=de&sa=X&ei=oFFJU8HqKK6v7AaU4YCoBw#v=onepage&q=Schubspannungswiderstand&f=false ''Handbuch der Luftfahrzeugtechnik'']. Carl-Hanser-Verlag, München, ISBN 978-3-446-42341-1, S. 85–86.</ref> turbulente Strömungen vergrößern die [[Wandschubspannung]] <math>\tau_w</math>, laminare verringern sie:


Zur Reduzierung des Schubspannungswiderstandes werden bei [[Segelflugzeug]]en [[Profil (Strömungslehre)|Laminar-Profile]] verwendet, die mit einer besonders großen [[Dickenrücklage]] (dickste Stelle vom Profil um die Mitte statt etwa beim vorderen Viertel) eine möglichst lange laminare Strömung behalten. Die aerodynamische Güte dieser Profile ist stark von der Beschaffenheit der Oberfläche abhängig. Schon Regentropfen, Kondenswasser, Schmutz oder Insekten können den Luftwiderstand erheblich erhöhen.
:<math>F_w = A \cdot \tau_w</math>


Der Schubspannungswiderstand bildet zusammen mit dem [[Druckwiderstand]] den [[Strömungswiderstand|Gesamtwiderstand]] eines umströmten Körpers.
Der Schubspannungswiderstand bildet zusammen mit dem [[Druckwiderstand]] den [[Strömungswiderstand|Gesamtwiderstand]] eines umströmten Körpers.


==Einzelnachweise==
Zur Reduzierung des Schubspannungswiderstandes werden bei [[Segelflugzeug]]en Laminar-[[Profil (Strömungslehre)|Profile]] verwendet, die mit einer besonders großen [[Dickenrücklage]] (dickste Stelle des Profils um die Mitte statt etwa beim vorderen Viertel) eine möglichst lange laminare Strömung behalten. Die [[Aerodynamik|aerodynamische]] Güte dieser Profile ist stark von der Beschaffenheit der Oberfläche abhängig: schon [[Tropfen|Regentropfen]], [[Kondenswasser]], [[Schmutz]] oder [[Insekten]] können den [[Strömungswiderstand|Luftwiderstand]] erheblich erhöhen.
 
== Einzelnachweise ==
<references />
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[[Kategorie:Strömungsmechanik]]
[[Kategorie:Strömungsmechanik]]

Aktuelle Version vom 5. Januar 2021, 18:12 Uhr

Der Schubspannungswiderstand $ F_{w} $ (oder Reibungswiderstand) ist die Kraft auf einen umströmten Körper, die aus der Scherung des an den Oberflächen anhaftenden Fluids entsteht. Die Größe dieser Kraft hängt ab von der Größe $ A $ der betroffenen Oberfläche und den Strömungsverhältnissen, vor allem davon, ob die anliegende Strömung laminar oder turbulent ist:[1] turbulente Strömungen vergrößern die Wandschubspannung $ \tau _{w} $, laminare verringern sie:

$ F_{w}=A\cdot \tau _{w} $

Der Schubspannungswiderstand bildet zusammen mit dem Druckwiderstand den Gesamtwiderstand eines umströmten Körpers.

Zur Reduzierung des Schubspannungswiderstandes werden bei Segelflugzeugen Laminar-Profile verwendet, die mit einer besonders großen Dickenrücklage (dickste Stelle des Profils um die Mitte statt etwa beim vorderen Viertel) eine möglichst lange laminare Strömung behalten. Die aerodynamische Güte dieser Profile ist stark von der Beschaffenheit der Oberfläche abhängig: schon Regentropfen, Kondenswasser, Schmutz oder Insekten können den Luftwiderstand erheblich erhöhen.

Einzelnachweise

  1. Cord-Christian Rossow; Klaus Wolf; Peter Horst: Handbuch der Luftfahrzeugtechnik. Carl-Hanser-Verlag, München, ISBN 978-3-446-42341-1, S. 85–86.