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Download e-book for kindle: Aerodynamik der stumpfen Körper: Physikalische Grundlagen by Wolf-Heinrich Hucho

By Wolf-Heinrich Hucho

ISBN-10: 3663077586

ISBN-13: 9783663077589

ISBN-10: 3663077594

ISBN-13: 9783663077596

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 & 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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Extra info for Aerodynamik der stumpfen Körper: Physikalische Grundlagen und Anwendungen in der Praxis

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Der Turbulenzgrad innerhalb einer Grenzschicht ist zeitlich und räumlich nicht konstant. 13 festgestellt, in unmittelbarer Nähe zur Wand bildet sich eine viskose Unterschicht, in der die turbulenten Schwankungsbewegungen zur Ruhe kommen. Auch zum Rand der Grenzschicht hin klingt die Turbulenz ab, aber der Wert Null der Außenströmung wird nicht stetig erreicht. 18 a zeigt, Phasen hoher Turbulenz mit solchen verschwindender Turbulenz ab. 18 b zu sehen. 18 c an hand von Messungen ausgeführt. Der Faktor y gibt denjenigen Zeitanteil an, während dessen die Strömung an einem festen Ort x,y turbulent ist; y = 1 bedeutet, dass die Strömung dauernd turbulent ist, und y = 0 kennzeichnet den Zustand "nie turbulent".

28 b angedeutet, nicht konstant. Ausgehend vom Basisdruck PB fällt er entlang der x-Achse zunächst ein wenig ab, um dann wieder anzusteigen. Der von der Basis ausgehende Druckabfall bedeutet für das im Totwasser rückströmende Fluid einen Druckanstieg. Es löst ab und rollt sich zu einem vergleichsweise kleinen Wirbel, dem Sekundärwirbel, auf, dessen Drehrichtung der Hauptbewegung im Totwasser entgegengesetzt ist. 28 c. Die Wirbellinien, welche die Scherschicht bilden, verlaufen zunächst parallel zur Kante, von der sie ausgehen.

Die kinetische Energie der wandnahen Fluidteilchen reicht nun jedoch nicht mehr aus, um bis ans Ende des Körpers gegen den von der Außenströmung aufgeprägten Druckanstieg anströmen zu können. Sobald die ihnen verbliebene kinetische Energie vollständig in Druck umgesetzt ist, kehren die Teilchen ihre Strömungsrichtung um. Es kommt zur Rückströmung, und die Grenzschicht löst von der Kontur des Körpers ab. 20 a schematisch dargestellt. Die Grenzschicht strömt entgegen einem Druckgradienten. 4 Abgelöste Strömungen 39 (du/dy)y=ü' wird kleiner bis er schließlich am Ort S31 der Ablösung gleich Null ist, woraus folgt, dass dann auch die Wandschubspannung verschwindet.

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Aerodynamik der stumpfen Körper: Physikalische Grundlagen und Anwendungen in der Praxis by Wolf-Heinrich Hucho


by David
4.1

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