Diskussion:Strömungswiderstand

Dieser Artikel wurde ab Oktober 2011 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Strömungswiderstand“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

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Eine mögliche Redundanz der Artikel Strömungswiderstand und Profilwiderstand wurde von Januar 2018 bis Dezember 2018 diskutiert (zugehörige Redundanzdiskussion). Bitte beachte dies vor der Anlage einer neuen Redundanzdiskussion.

Blut

Bei Strömungen von Flüssigkeiten möchte ich hiermit noch eine Ergänzung bezüglich des Blutes darstellen. Die Viskosität hängt hierbei von der Strömung und dem Gefäßdurchmesser ab. Bei Blut handelt es sich aber auch um keine reine Flüssigkeit, sondern eher um ein Gemisch aus korpusularen Teilchen und einen Flüssigkeitsanteil (Serum). Dadurch entstehen besondere Dynamiken bei bestimmten Strömungsbedingungen. -- Psychojumper (18:57, 20. Sep. 2005)

Schiffswiderstand

Der Schiffswiderstand kann z.B. bestimmt werden, indem man das Ausziehen einer Federwaage bei verschiedenen Schleppgeschwindigkeiten misst.Dr.No(nicht signierter Beitrag von 84.154.58.178 (Diskussion) )(26. März 2008, 00:49 Uhr)

TODO Liste

• Formeln raus. Kräftegleichgewicht ohne Skizzen mit Koordinatensystem sind schwer nachvollziehbar.
• Gliederung ändern.

• Der Laie kennt i.d.R. nicht den Unterschied zwischen laminarer und turbulenter Strömung (wird m.E. häufig mit anliegender/abgelöster Strömung verwechselt). Eine vollständig laminare Umströmung ist in der Realität zudem nahezu unmöglich (extrem kleine Reynoldszahlen) sondern meist mit Ablösung verbunden (berüchtigt: lam. Ablöseblase -> Druckwiderstand). Wellenwiderstand und induzierter Widerstand können auch bei laminarer Umströmung (theoretisch) auftreten.
• Definition fluiddynamischer Beiwert ganz nach oben oder extra Lemma (insbes. Momentenbeiwert), Verweis auf Strömungswiderstandskoeffizient

• Vorschlag:

1. Widerstand durch tangential angreifende Kräfte (aus dem Oberflächenintegral der Reibungsverteilung), ausschließlich auf viskoser Reibung beruhend, Verweis auf Grenzschichten, lam./turb. Reibungsbeiwerte, dominiert bei aerodynamisch schlanken Körpern (Flugzeug, Flügel, waagerecht angeströmte Platte)
2. Widerstand durch normal angreifende Kräfte (aus dem Oberflächenintegral der Druckverteilung), dominiert bei aerodynamisch stumpfen Körpern (LKW, Hochhaus, senkrecht angeströmte Platte)

• reibungsfrei: Wellenwiderstand, induzierter Widerstand
• viskos: zusätzlich Ablösung "Druckwiderstand" (Stabilität der Grenzschichten)

• Interferenzwiderstand durch Bauteilkopplung

--Daniel Romann 23:00, 29. Jun. 2007 (CEST)

Zum Induzierten Widerstand
Die Erklärung geht - wie es für den Induzierten Widerstand üblich ist - am Kern vorbei.
Hier meine Darstellung, die zeigen soll, was der Induzierte Widerstand eigentlich ist:
http://home.arcor.de/manfred.ullrich/dateien/iw.htm
Manfred Ullrich 31.12.2007

Nach den Erklärungen auf deiner Seite müsste auch der unendlich gestreckte Flügel einen induzierten Widerstand erfahren. Dem ist aber nicht so. Mit Potenzialströmung + gebundenen Wirbel + Kutta'scher Abflussbedingung lässt sich eine Druckvereteilung berechnen, die in der Resultierenden genau orthogonal zur Anströmungrichtung und zur Wirbelachse ist - der Auftrieb. Aber kein Widerstand. Dieser kommt erst bei einem endlichen Tragflügel durch den Druckausgleich an den Flügelenden zu stande. Über Auftriebs-/Zirkulations-/Abwindverteilung lässt sich der mittlere ind. Anstellwinkel berechnen. Dieser induzierte Anstellwinkel verdreht die Resultierende und wir erhalten eine weitere Komponente, den induzierten Widerstand. Nur mit reibungsfreier Potenzialströmung, keine Grenzschicht (Reibung) oder Ablöseffekte ("Druckverlust"). --Daniel Romann 01:59, 2. Jan. 2008 (CET)

Manfred Ullrich 2.1.2008
Wie - um Himmels Willen - kommst Du zu der Idee, dass mit meiner Formel ein "unendlich gestreckter" (Du meinst wohl unendliche Spannweite) Flügel Induzierten Widerstand hat?? Die Spannweite b steht mit Quadrat im Nenner der Formel !

Wo in deinen Formeln ist die Streckung und die Auftriebsverteilung berücksichtigt?--79.193.213.95 13:40, 2. Jan. 2008 (CET)

Ergänzung: An einem entscheidenen Punkt gehst du bei deiner Herleiung nicht näher ein: Du triffst die Annahme eines kreisrunden Querschnitts mit bestimmten Radius. Die Impulserhaltung könntest du jedoch mit beliebigen Querschitten und den dazu passenden Geschwindigkeiten erfüllen. Und nochmal auf obige Ausführungen zurückzukommen: Wieso gibt es in der (reibungs-/ablösefreien) Profiltheorie keinen induzierten Widerstand wohl aber Auftrieb?

Manfred Ullrich 2.1.2007 16:10
Ich habe gar keine Lust, wieder - wie schon vor über 5 Jahren an anderer Stelle - eine unerfreuliche Diskussion (dies sehe ich jetzt schon an Deiner Argumentation) zu führen, wobei mein damaliger Gegner erst kürzlich (also 5 Jahre später) mir Recht gegeben hat.
Lese meinen Aufsatz durch mit allen Links und lese da vor allem "Nun versuch mal (als ein Verfechter der üblichen ...".
Und dann gebe Dir selbst eine Erklärung, warum meine Formel, mit genau dieser Aussage, auch anderswo zu finden ist. (Du wirst sie bestimmt anderswo finden können.)

Das nenne ich niveauvoll und konstruktiv! Leider beantworten mir deine Verweise nicht folgende beiden Fragen:

• Wie kommst du auf Form und Abmessung deines Massenstromquerschnitts durch dessen Beschleunigung der Auftrieb entstehen soll?
• Wieso gibt es in der (reibungs-/ablösefreien) Profiltheorie keinen induzierten Widerstand wohl aber Auftrieb?

Deine Formel ist für den Spezialfall der elliptischen Zirkulationsverteilung gültig. Mir geht es hier nicht um (Un)recht. Ich kann lediglich deine Begründung, dass Auftrieb und induzierter Widerstand aus einer vertikalen Impulsbilanz folgen soll, nicht nachvollziehen. Konkrete Verweise auf Fachliteratur (bitte keine www Links) sind jederzeit willkommen. Das "Lese mal xyz [...] und gebe dir selbst eine Erklärung" war hoffentlich nur ein Versehen deinerseits. --79.193.239.108 23:17, 2. Jan. 2008 (CET)

>Wie kommst du auf Form und Abmessung deines Massenstromquerschnitts durch dessen Beschleunigung der Auftrieb entstehen soll?
Ich habe keine Lust, Dir das nötige Nachdenken abzunehmen. Dass aber daraus sich die Formel ergibt, wie sie auch anderswo (z.B. http://en.wikipedia.org/wiki/Lift-induced_drag und da Hence, Di=..) zu sehen ist, sollte Dir zu denken geben. (Aber Deine Behauptung, dass für unendliche Streckung - Du meinst wohl "unendliche Spannweite" -, meine Formel einen IW "erfährt", zeigt mir, wie es um Dein Nachdenken steht.)

>Wieso gibt es in der (reibungs-/ablösefreien) Profiltheorie keinen induzierten Widerstand wohl aber Auftrieb?
Das musst Du jene Verfasser fragen, ich sage:
Kraft=Gegenkraft, Impuls=Gegenimpuls, Impuls ohne Bewegung gibt es nicht, in der Bewegung steckt Energie (pro Zeit), die sich ausdrücken lässt in Widerstand mal Geschwindigkeit.

>Deine Formel ist für den Spezialfall der elliptischen Zirkulationsverteilung gültig.
Ja, für den Idealfall, der hier betrachtet ist; wobei ich statt Zirkulationsverteilung Auftriebsverteilung sage.

>Mir geht es hier nicht um (Un)recht. Ich kann lediglich deine Begründung, dass Auftrieb und induzierter Widerstand aus einer vertikalen Impulsbilanz folgen soll, nicht nachvollziehen.
Dein Fehler.

>Das "Lese mal xyz [...] und gebe dir selbst eine Erklärung" war hoffentlich nur ein Versehen deinerseits.
Nun leite doch mal das geringste Sinken her mit der üblichen Erklärung des IW. Mach mal!
Manfred Ullrich 3.1.2008 10:015

Es ist schon bezeichnend, dass du - und das erlaube ich mir jetzt mal zu unterstellen - mit keiner Ahnung von Strömungsmechanik mir andauernd vorwirfst, dass ich nicht nachdenke. Du scheinst nicht mal ansatzweise Potenzialtheorie und Singularitätsprinzip kapiert zu haben. Eine Kombination aus horizontaler Translationsströmung und Potenzialwirbel wird über ein geschlossenes Integral (oder Kontrollvolumen) niemals eine Vertikalkomponente ergeben. Und wieso sollte ein Körper, der sich reibungsfrei orthogonal zu einem konservativem Kraftfeld bewegt, Arbeit verrichten? Ja bei einer 3D Strömung können wir entgegengesetzt drehende Wirbelzöpfe flechten mit axialer Wirbelachse. Auch da wird die Bilanz der Vertikalkomponente über hinreichend großes Kontrollvolumen 0 ergeben. Aber ich solle mich ja an Schlichting, Truckenbrodt und Herrn Prandtl wenden, wäre ja alles mein bzw. deren Fehler. Bin weiter für Quellen aus Fachliteratur interessiert, die den ind. W. aus deiner Impulsbilanz herleiten. Du brauchst jedoch nicht mit irgendwelchen Sinkgeschwindigkeitspolaren ablenken, dafür gibt's entsprechende Lemmata. Wir sind hier im stationären kurvenfreien Horizontalflug.--79.193.227.147 12:33, 3. Jan. 2008 (CET)

Das alles erinnert mich zu sehr an jene erwähnte, unerfreuliche Diskussion vor 5 Jahren.
Vielleicht brauchst Du auch 5 Jahre zur Erkenntnis wie jener Diskutant.
Wissen haben und mit Wissen umgehen können ist zweierlei.
Mach's gut. Ich habe keine Lust mehr. Schluss.
Manfred Ullrich 3.1.2008 13:00

Das darf doch wohl nicht wahr sein; wer entfernt denn hier einfach Beiträge?!!!!
Ist es der, der zum Beispiel bei "Tragfläche" in der Diskussion geschrieben hatte:
    "Ich selber habe hier eine diskussion entfernt in der jemand steif und fest behauptete,
    daß der auftrieb rein aus einer kraft umlenkung durch den rückstoß duch den anstellwinkel
    resultiere. (die person erkannte nicht, daß dies energetisch fern des realistischen liegt.)
    --Moritzgedig 19:08, 3. Jan. 2007 (CET)"
Manfred Ullrich 7.2.2008 12:57

Kleiner Einwand: FEM sind kein Mittel zur numerischen Lösung von Strömungsproblemen. Im Artikel steht das aber so. Da müssten DEM (Discrete Element Methods) oder CFD (Computational Fluid Dynamics) stehen.

Ein Kommentar zu den hier zitierten Ausführungen zum Induzierten Widerstand auf der Webseite von Herrn Ullrich: Dreh- und Angelpunkt ist offenbar die GESCHLOSSENE Wirbelkette, die beim Flügel endlicher STRECKUNG natürlich durch keine, auch durch eine elliptische Zirkulationsverteilung nicht, zu eliminieren ist, lediglich zu optimieren. Völlig richtig, Herr Ullrich. Der IW ist dennoch MESSBAR in der Eigengeschwindigkeit der Wirbelschleppen, allerdings hat er seine Ursache natürlich in der gesamten Zirkulation, also auch in der abwärtsgerichteten Strömung hinter dem Flügel - eben weil die Wirbelkette auch auf dem Tragflügel liegt (demgemäß übrigens auch nochmals gegengerichtet dahinter) und tatsächlich auftriebsproportional ist. Sie kann nach Joukowski näherungsweise für das 2D-Profil bestimmt werden (sinnigerweise mit dem Auftrieb als linearem Faktor). Aus diesem Grund findet man selten auch die Bezeichnung des Zirkulationswiderstandes. Eine Impulsgleichung, die einen Auftrieb nach den Axiomen von Newton berechnen will, leistet die Beschreibung des IW aus genau diesen Gründen nicht. Potenzialwirbel sind nichtlineare Erscheinungen, die der Impulssatz nicht erfasst. Das liefert z.B. die Potenzialtheorie, deren Aussagekraft mir im Artikel übrigens eine Erwähnung wert wäre - und vielleicht sollte, wenn es schon derart ins Detail gehen soll, das Panelverfahren bemüht werden, um konkret darzustellen, wie denn nun seitens angewandter Theorie mit den Luftkräften umgegangen wird. Der Artikel erweckt den Eindruck, als ließen sich Widerstandsprobleme mit linearen, eindimensionalen Thermen konkret fassen. Tun sie beleibe nicht, wie man mir wohl zustimmen wird. Wenn sich einer findet, der die Zeit hat, könnte ich mir einen wohlüberlegten Exkurs in die Navier-Stokes-Gleichungen vorstellen - damit könnte dargestellt werden, woher eigentlich die Beschreibung mittels Zirkulationsverteilung kommt. Leider habe ich dazu keine Zeit.

Ich empfehle dazu übrigens wärmstens die Lektüre der Schriften von Prof. Radespiel am Institut für Strömungsmechanik der TU Braunschweig, wo ich selbst u.a. Profil- und Tragflügelaerodynamik studiert habe. (nicht signierter Beitrag von 77.187.28.12 (Diskussion) 18:46, 27. Nov. 2010 (CET))

Systematik

Unter Druckwiderstand kann verschiedenes verstanden werden. Bei Tragflügeln hat man ein zweidimensionales Profil für das sich aus der Druckverteilung ein Druckwiderstand ausrechnen lässt (zuzüglich Reibungswiderstand), und wegen der endlichen Flügelbreite rechnet man noch einen induzierten Widerstand dazu. Also Druck- und Reibwiderstand des zweidimensionalen Profils plus induzierter Widerstand ist der Gesamtwiderstand. Aber generell ist es für beliebige Körper so, dass man aus dem Aufintegrieren des statischen Druckes und der Schubspannung (Reibung) über der Oberfläche die Gesamtwiderstandskraft (und auch die Auftriebskraft) erhält. Also bei der Betrachtungsweise ist ist der Gesamtwiderstand gleich Druck- plus Reibwiderstand. Ein induzierter Widerstand ist in dem Fall in Druck- und Reibwiderstand enthalten. Das müsste man noch mal irgendwie deutlich machen. -- Zitronenpresse 01:53, 28. Jul. 2011 (CEST)

Habe den Abschnitt Komponenten des Strömungswiderstands in die Baustelle in meinem BNR genommen, um ihn zu verändern. Beteiligung ist willkommen. Durch die Strömung greifen nur Druck- und Schubspannungen an einem Körper an. Also gibt es genau genommen physikalisch auch nur Druck- und Reibungswiderstand. Die anderen Widerstandskomponenten ergeben sich aus der Betrachtung von einzelnen Teileffekten, die sich bei bestimmten Vorgehensweisen bei der Berechnung ergeben. Das wollte ich in aller Ruhe bei Gelegenheit einarbeiten. -- Zitronenpresse 14:53, 9. Okt. 2011 (CEST)

Der letzte Satz: "Der Strömungswiderstand wird üblicherweise auch als dimensionsloser Strömungswiderstandskoeffizient dargestellt." stiftet Verwirrung. Denn entweder ist der Strömungswiderstand eine Kraft oder dimensionslos. Beides zusammen kann wohl kaum sein. Warum hätte man sonst den Widerstandbeiwert. Bei Deinem Vorhaben solltest Du die Links und redirects berücksichtigen, die mittlerweile auf Strömungswiderstand zielen.-- Wruedt 16:45, 9. Okt. 2011 (CEST)

Der Strömungswiderstand ist eine Kraft, die auch mittels des dimensionslosen Strömungswiderstandskoeffizient dargestellt wird. Was ist dein Alternativvorschlag? -- Zitronenpresse 17:23, 9. Okt. 2011 (CEST)

Ich hätt den Satz weggelassen. Wie die beiden zus.hängen kommt später. Der dimensionslose Beiwert ist genauso wichtig wie die Fläche, die Geschwindigkeit und die Dichte. Sprich warum einen Faktor in der Gleichung herausheben.-- Wruedt 07:00, 10. Okt. 2011 (CEST)

Der Widerstandsbeiwert ist eine Ähnlichkeitskennzahl. Mit Hilfe von Ähnlichkeitskennzahlen kann der Vorgang mit weniger Variablen beschrieben werden. Die fünf physikalischen Größen die hier zusammenhängen können auf zwei Variablen eingedampft werden.

Die unübersichtliche Abhängigkeit:

Widerstandskraft = f(Geschwindigkeit, Dichte, Zähigkeit, charakteristische Länge)

kann man mit einer Dimensionsanalyse umformulieren zu:

c_W = f(Re)

Dabei ist Re die Reynoldszahl. Siehe auch Buckinghamsches Π-Theorem. -- Zitronenpresse 08:37, 10. Okt. 2011 (CEST)

Jetzt hast Du wieder den c_w-Wert erklärt. Dafür gibt's aber nen eigenen Artikel. Es geht hier aber um die Kraft und die ist nun mal Kraft=c_w*A*q. Den Unterschied sollte man nicht verwässern.==> Satz raus. Das c_w=f(Re) spart man sich z.B. in der Kfz-Aerodynamik. Hier wird der c_w-Wert konstant angenommen und für eine charakteristische Geschwindigkeit gemessen und angegeben. Hier noch Zähigkeit, charakteristische Länge und sonst noch was reinzubringen verkompliziert den Artikel unnötig. Wer das auch noch braucht kann in Viskosität nachschauen-- Wruedt 10:01, 12. Okt. 2011 (CEST)

Ich habe dir damit erklärt, dass der c_W-Wert die dimensionslos gemachte Widerstandskraft ist und dass das eine geniale Darstellungsweise für den Strömungswiderstand ist. Aber schreib, was du willst. Ich werds nicht ändern. -- Zitronenpresse 18:49, 12. Okt. 2011 (CEST)

Diesem "Trugschluss" fallen viele Leser von Auto-Prospekten zum Opfer, wo meist nur der c_w Wert drin steht. Bei neuen Modellen sinkt der, während die Stirnflächen eher zunehmen. Das für den Luftwiderstand massgebliche Produkt stagniert entweder oder nimmmt weniger ab, als es der c_w Wert vorgaukelt.-- Wruedt 09:16, 13. Okt. 2011 (CEST)

Das ist ein guter Hinweis. Auf diesen Trugschluss sollte man aufmerksam machen. Den Autoprospektleser hatte ich nicht im Blick. Trotzdem ist der c_W-Wert eine Form, wie der Strömungswiderstand auch wissenschaftlich formuliert wird. Mit c_W = f(Re) ist der Zusammenhang ein Graph in einem Diagramm. Ansonsten müsste man sich mit fünf Variablen herumschlagen. -- Zitronenpresse 16:24, 13. Okt. 2011 (CEST)

In der Autoindustrie ist die Widerstandsfläche cw*A geläufig. Nur 1 Zahl und wichtigster Proportionalitätsfaktor für den Gesamtwiderstand (Kraft). Mit cw=f(Re) muss man sich auch nicht rumschlagen, da cw im charakteristischen Geschwindigkeitsbereich konst. angenommen wird. Im Artikel fehlt noch der Hinweis, dass der cw-Wert alle Anteile beinhaltet inclusive Kühlluftdurchströmung. Der besonderen Bedeutung des Luftwiderstands wird in dem Artikel auch noch zu wenig Rechnung getragen. Zahlreiche Links erfordern eine etwas detaillierte Betrachtung. Ist aber leider nicht mein Spezialfach-- Wruedt 18:00, 13. Okt. 2011 (CEST)

Wär noch die Frage, warum das im Prinzip gleiche Bild in Dimensionsanalyse richtigerweise als Strömungswiderstandskoeffizient=f(Re) betitelt wird und im aktuellen Artikel der Eindruck erweckt wird, cw wäre der Strömungswiderstand. Ohne Angabe der Bezugsfläche ist der cw-Wert für den Widerstand nahezu bedeutungslos, es sei denn man machts wie bei Zügen, bei denen 10 m^2 angesetzt wird. Auf Basis der Widerstandsfläche könnten aber Hollandrad und Pkw verglichen werden. IÜ wird cw und Re im Kontext Widerstand nach wie vor überbetont. Das spielt doch eher bei Versuchen mit Modellen im kleinen Maßstab eine Rolle-- Wruedt 07:39, 5. Nov. 2011 (CET)

Luftwiderstand

Sehr viele Artikel zielen auf Strömungswiderstand im Sinne von Luftwiderstand. Der Begrifft taucht aber grad 2 mal auf und ist formelmäßig bei turbulenter Strömung versteckt. Hier ist der Artikel zudem zu sehr cw-Wert lastig. Der Gesamtwiderstand ist aber in den letzten Jahren bei Pkw in geringerem Maß gesunken als der mehr beachtete cw-Wert. http://books.google.de/books?id=snfLh_33EmAC&pg=PA276&lpg=PA276&dq=hucho+dilemma+stirnfl%C3%A4che&source=bl&ots=EGIQ7K3ERm&sig=vy0D8rS59m7hlFjz0sn7X0G2Lwg&hl=de&ei=LCGXTvW6EuKJ4gSqjrW0BA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CB0Q6AEwAA Dilemma Stirnfläche]). Es braucht keine 2 Artikel cw-Wert. Wer traut sich zu, zum Thema Luftwiderstand beizutragen-- Wruedt 09:02, 14. Okt. 2011 (CEST)

Strömungskörper, Widerstandskörper

Der Gebrauch dieser beiden Worte zur Einteilung von umströmten Körpern in der im Moment im Artikel dargestellten Weise, ist in der Fachliteratur nicht zu finden (Siehe die jeweils wenigen Fundstücke bei Google-Books und Google-Scholar). Schon das Konzept, dass die Wahl der Bezugsgröße von der Form des Körper abhängt, ist nicht nachvollziehbar. Vielmehr hängt dies von der Anwendung ab, in dessen Zusammenhang die Körper verglichen werden sollen. Dies ist auch keine Besonderheit des Strömungswiderstands, sondern gilt für alle aerodynamischen Größen.
Ich entferne daher die betreffende Passage wegen Verdacht auf Begriffsetablierung.---<)kmk(>- 13:43, 15. Okt. 2011 (CEST)

Hallo kmk, wann wird bei cw-Werten die Stirnfläche, und wann die grösste Körperfläche als Bezugsfäche angewandt? mfG --Bergdohle 01:26, 16. Okt. 2011 (CEST)

Bei Tragflügeln (Flugzeugen) wird die Flügelfäche verwendet, weil auch der Auftrieb (s. Auftriebsbeiwert) auf diese (den Auftrieb bestimmende) Fläche bezogen wird. Ansonsten ist die Stirnfläche üblich. -- Zitronenpresse 13:36, 17. Okt. 2011 (CEST)

Die Bezugsfläche ist jetzt tatsächlich etwas unter die Räder gekommen. Bei Pkw, Zügen ist es die Stirnfläche, bei vielen anderen technischen Gegenständen auch. Ist ev. aber nicht so tragisch, da der Artikel bisher immer cw-Wert lastig war. Dafür gibt's schon einen Artikel. Es geht hier um den Widerstand (Kraft). Einseitige "Optimierungen" des cw-Werts auf Kosten der Stirnfläche (siehe Schlörwagen) sind eben nur am Gesamtergebnis ablesbar.-- Wruedt 08:26, 16. Okt. 2011 (CEST)

Hallo kmk, wo steht jetzt, welche Körper Re-Zahl empfindlich sind und welche nicht? --Bergdohle 09:40, 16. Okt. 2011 (CEST)

Komponenten

Ich habe auf meiner Baustelle mal einen Vorschlag für den Abschnitt "Komponenten des Strömungswiderstands" gebastelt. Also meine zwei Abschnitte "Kräfte ..." und "Komponenten ..." sollen den derzeitigen Abschnitt ersetzen. Dabei wollte ich vor allem herausarbeiten, dass Druck und Schubspannung, das ist, was physikalisch wirkt, während z.B. der induzierte Widerstand mehr so eine Betrachtungssache zur handhabbareren Berechnung ist, bei dem der 3d-Effekt des Randwirbels zum Widerstand einer 2dimensionalen Tragflügelumströmung dazuaddiert wird. -- Zitronenpresse 16:12, 17. Okt. 2011 (CEST)

Ich habe das nun mal so in den Artikel eingebaut. -- Zitronenpresse 20:28, 18. Okt. 2011 (CEST)

Laminare Strömung

Der Abschnitt laminare Strömung sollte drastisch gekürzt werden. Die lange Abhandlung kommt ohnehin nicht am Ziel, dem Strömungswiderstand, an. Die Beschreibung ist auch ulkig. Ich machs mal weg. Außerdem ist die Gleichung mit dem c_W-Wert nicht nur für turbulente Strömung gültig und sollte weiter nach vorn. -- Zitronenpresse 16:29, 17. Okt. 2011 (CEST)

Druckwiderstand

Was ist der Unterschied zwischen wirksamer Fläche und Bezugsfläche,und warum wird überhaupt eine Fläche benötigt. Bei Kräften ist doch immer das Produkt aus cp*Fläche relevant. Und offensichtlich liegts an der Definition von cp welche Fläche gemeint ist. Find den Satz zur Fläche eher verwirrend denn einen Informationsgewinn. IÜ sollte man auch bei induzierter Luftwiderstand vorbeischauen. Dort drängt sich der Eindruck auf, dass der Widerstand die Summe aus Druck- Reibungs- und ind. Widerstand sei.-- Wruedt 06:28, 25. Okt. 2011 (CEST)

Hier http://www.vonsperl.net/download/FMT/physik/Formel_Physik.pdf ist bei Druckwiderstand nur von Querschnittsfläche die Rede. Ist also wirksame Fläche nur ein anderes Wort für Querschnitts(Stirn)fläche. Die Frage ist aber immer noch, warum eine Fläche ins Spiel gebracht wird.-- Wruedt 06:51, 25. Okt. 2011 (CEST)

Die Bezugsfläche ist genau genommen Definitionssache. Man könnte auch die Oberfläche oder das Quadrat irgendeiner charakteristischen Länge als Bezugsfläche nehmen. Das wäre allerdings meist unpraktisch und nicht sinnvoll und würde den c_W-Werten einen anderen Wert geben. Wozu braucht man eine Bezugsfläche? Weil du sonst keinen c_W-Wert ausrechnen kannst. -- Zitronenpresse 12:10, 25. Okt. 2011 (CEST)

Wenn man unbedingt eine Fläche braucht, warum nicht die Stirnfläche war die Frage. Dann hätte man wenigstens Konsistenz mit den anderen Stellen an denen die Bezugsfläche auftaucht. Die "wirksame Fläche" als neuen Begriff einzuführen verwirrt.

Warum einen cw-Wert ausrechen: Das stört mich an dem Artikel schon lang, dass immer wieder in Richtung Strömungswiderstandskoeffizient abgedriftet wird. Das beim Widerstand einzig relevante Mass cw*A (Widerstandsfläche) wird kaum thematisiert. Dabei gäbe es Beispiel, die ich in der Disk beigesteuert hab (Dilemma Stirnfläche, Schlörwagen).-- Wruedt 07:25, 26. Okt. 2011 (CEST)

Warum einen c_W-Wert ausrechnen? Wenn man die Abhängigkeit der Widerstandskraft darstellen will, dann kann man tun als F_W=f(v,ρ,η,L), was auf unzählige Tabellen oder Diagramme hinauslaufen würde. Oder man beschreibt es als c_W=f(Re). Das kann man als einen Graph in ein Diagramm malen. Auch wenn die Reynoldszahl für viele Fälle keinen Einfuss hat, grundsätzlich ist das eben so. -- Zitronenpresse 11:55, 28. Okt. 2011 (CEST)

In cw=f(irgendwas) steckt eben nur ein Teil des Widerstands. Warum stellt man nicht die allseits bekannte Gleichung F=q*cw*A=q*A_w in den Vordergrund. Die hat auch nur 2 Anteile, den Staudruck q und die Widerstandsfläche A_w. Hier noch die Zähigkeit und was was sonst noch reinzubringen verkompliziert die Sache unnötig-- Wruedt 08:08, 31. Okt. 2011 (CET)

Koordinatensystem

Der Strömungswiderstand wird als Kraft entgegen der Anströmung definiert. Das mag ja richtig sein. Bei Fahrzeugen wird aber bei 6-Komponentenmessungen im Windkanal ein fahrzeugfestes Koordinatensystem gewählt. Der cw-Wert bei Schräganströmung ist also die Komponente in Längsrichtung des Fahrzeugs (zur Unterscheidung deshalb ct-Wert). Die Seitenkraft entsprechend in Querrichtung, etc. Die üblichen cw-Angaben gelten nur bei symmetrischer Anströmung.-- Wruedt 07:59, 26. Okt. 2011 (CEST)

Darum ist im Artikel formuliert: "Die Kraftkomponente, die in Richtung der Bewegungs- bzw. Anströmrichtung liegt, ist die Widerstandskraft." Bei Fahrzeugen wird nicht die Anströmrichtung verwendet, sondern die Bewegungsrichtung =Längsachse des Fahrzeugs. -- Zitronenpresse 13:10, 26. Okt. 2011 (CEST)

Längsachse und Bewegungsrichtung stimmen bei Fahrzeugen nicht überein (Schwimmwinkel). Auch bei Flugzeugen dürfte das durch den Anstellwinkel kaum anders sein. Da die Kräfte z.B. im Windkanal gemessen werden ist es naheliegend ein körperfestes Koordinatensystem zu verwenden-- Wruedt 08:46, 27. Okt. 2011 (CEST)

Wenn man Sensoren entlang der Fahrzeugachsen ausrichtet, heißt das noch lange nicht, dass man den Stömungswiderstand als Projektion der Luftkraft auf eine dieser Achsen definiert. Die Aufteilung der gesamten Luftkraft in Widerstand und Auftrieb gehört so weit vorne zu die Grundlagen der Aerodynamik, dass ich mir nur schwer vorstellen kann, dass dies in größeren Bereichen anders gehandhabt wird. Aber ich mag etwas Luftfahrtsbetriebsblind sein -- Belege könnten mich vom Gegenteil überzeugen.---<)kmk(>- 03:21, 28. Okt. 2011 (CEST)

Kein Widerspruch zu deiner Aussage. Hatte ich im ersten Disk-Beitrag mit "mag ja sein ..." auch angedeutet. Was im Text etwas verwirrt ist, dass z.B. die Seitenkraft in einem Atemzug mit dem Widerstand erwähnt wird und man annehmen könnte, dass die Seitenkraft senkrecht zum Widerstand sei. Beim Pkw ist die Seitenkraft (cs-Beiwert) auf die Querachse bezogen. Ev. kann man's eindeutiger formulieren.-- Wruedt 07:27, 28. Okt. 2011 (CEST)

So wie's jetzt dasteht wäre Rückenwind auch ein Widerstand-- Wruedt 07:41, 28. Okt. 2011 (CEST)

Ein Widerstand muss nicht notwendigerweise entgegen eines Antriebs ausgerichtet sein. Er kann auch mit dem Antrieb identisch sein. Bei einer Jolle mit Kurs vor dem Wind, ist es zum Beispiel durchaus sinnvoll, von einem Windwiderstand der Segel zu reden, der in Fahrtrichtung zeigt.

Es steht und fällt damit, ob man in der Problemstellung einen Bezug zu einem sowohl vom betrachteten Objekt als auch vom Fluid unabhängigen Koordinatensystem hat, oder nicht. Bei allem, was fliegt, oder unter Wasser schwimmt, gibt es diesen Bezug nicht. Der "natürliche" Bezug ist dann die Anströmrichtung. Sie bestimmt, wo aus Sicht der Strömungsmechanik "vorne" ist. Konkret, ist etwa ein Canard kein normales Flugzeug mit Rückenwind. Vielmehr ist der Entenflügel vorne.

Bei Schiffen, oder Landfahrzeugen hat man dagegen mit dem Boden, oder dem Wasser ein bevorzugtes Koordinatensystem. Damit ist es auch sinnvoll, von Rückenwind, Seitenwind, oder ähnlichem zu sprechen. Vielleicht kann man diese zwei Fälle in den Artikel einbringen. Wobei der generische Fall der ohne Bezug zum Boden ist.---<)kmk(>- 21:44, 31. Okt. 2011 (CET)

Ob die Kraft auf die Segel als Windwiderstand bzeichnet wird, müsst man einen Segler fragen. Aber es wird vermutlich wie beim Auto letztlich eine Kraft in Längsrichtung des Fahrzeugs (Bootes) sein, die entscheidet ob Vortrieb vorhanden ist. Beim Auto gibt's ja auch noch andere Widerstandskomponenten (Roll- Kurven-, ...Widerstand), die in Längsrichtung addiert werden-- Wruedt 07:18, 2. Nov. 2011 (CET)

Wellenwiderstand

Der Wellenwiderstand tritt bereits dann auf, wenn sich das Objekt im Unterschall bewegt. Durch die Geschwindigkeitserhöhung, die durch die Verdrängung des Objektes hervorgerufen werden, treten in der Umströmung schon transsonische Strömungen auf, obwohl die Anströmung des Objektes im Unterschall ist. Ich finde diesen Abschnitt missverständlich formuliert. (nicht signierter Beitrag von Ruessi91 (Diskussion | Beiträge) 23:00, 15. Mai 2015 (CEST))

Der Einwand ist im Grundsatz berechtigt. Jedoch treten nicht immer transsonische Strömungen auf, wenn die Anströmung des Objektes im Unterschall ist. Ich bin nicht sachkundig genug, um das sauber zu korrigieren; aber es findet sich hoffentlich rasch jemand anders. --Joerg 130 (Diskussion) 00:07, 16. Mai 2015 (CEST)

das ist richtig. es gibt eine kritische Mach-Zahl, bei der erstmalig am Profil transsonische Strömungen auftreten. Diese variiert ja nach Profil, Tragflügel, Flugzeug oder wie auch immer man es sehen will. ----Ruessi91 (Diskussion) 10:15, 12. Juni 2015 (CEST)

Das kann man vernachlässigen

"Für praktische Anwendungen, z. B. dem Luftwiderstand von Kraftfahrzeugen, kann die Abhängigkeit von der Reynolds-Zahl häufig vernachlässigt werden" Woher kommt die Selbstsicherheit, was vernachlässigt werden kann? Das ist eine Bewertung, die ein Techniker im Einzelfall vornehmen mag; aber nicht eine Enzyklopädie im allgemeinen. --Bernd.Brincken (Diskussion) 10:58, 1. Sep. 2017 (CEST)

Ich kann nicht nachvollziehen, was für eine "Selbstsicherheit" Du aus dem Wortlaut herausliest. Da steht nicht "Das kann man vernachlässigen", da steht "kann häufig vernachlässigt werden." Und dass im Zweifel zu prüfen ist, ob der häufige Fall vorliegt, dürfte bei dem Wortlaut offensichtlich sein. --Joerg 130 (Diskussion) 12:20, 1. Sep. 2017 (CEST)

Genau, so ist es. "Re-Abhängigkeit kann häufig vernachlässigt werden." --Zitronenpresse (Diskussion) 17:42, 1. Sep. 2017 (CEST)

symmetrisch

Widerstände unabhängig von Strömungsrichtung?

Nach dem Text im Abschnitt Komponenten des Strömungswiderstands sollten die beiden Widerstände nur von der Objektform abhängen? Also auf die Anströmrichtung bezogen sich symmetrisch verhalten. Das würde dann also (entgegen der Intuition) auch für einen Flugzeugflügel gelten? --2.247.252.12 16:30, 4. Dez. 2017 (CET)

Ich vermute, Du hast den Satz "Die Kraftkomponente, die in Richtung der Anströmrichtung liegt, ist die Widerstandskraft." im Abschnitt darüber übersehen. Diese per Definition in Richtung der Anströmung zeigende Kraft wird in dem von Dir genannten Abschnitt in weitere Komponenten zerlegt. Der Auftrieb ist senkrecht dazu gerichtet, wird in dem Abschnitt aber nicht behandelt. --Joerg 130 (Diskussion) 21:32, 4. Dez. 2017 (CET)

Redundanzfrage

Eine Redundanz lag hier nicht vor - es sind zurecht zwei verschiedene Lemmata:

• Wikipedia:Redundanz/Januar_2018#Strömungswiderstand_-_Profilwiderstand

--Bernd.Brincken (Diskussion) 22:52, 18. Dez. 2018 (CET)

Abschnitt Kräfte auf umströmte Körper

Der Abschnitt enthält sieben Sätze:

Auf die Oberfläche eines umströmten Körpers übt die Strömung örtlich verschiedene Schubspannung und Druck (Normalspannung) aus.

Werden Druck und Schubspannung über die gesamte Oberfläche integriert, erhält man die resultierende Kraft, die die Strömung auf den Körper ausübt.

Diese Kraft hat eine bestimmte Richtung im Raum. Die Kraftkomponente, die in Richtung der Anströmrichtung liegt, ist die Widerstandskraft. Neben der Widerstandskraft sind andere Kraftkomponenten die Auftriebskraft und die Seitenkraft. Oft werden diese Kräfte im Windkanal gemessen.

Der erste Satz passt m.E. nicht gut in den Kontext, weil der Abschnitt Kräfte behandelt (nicht "Schubspannung und Druck (Normalspannung) ").

Die Strömung übt Kräfte auf den umströmten Körper aus.

Druck (Physik) ist "die Wirkung einer flächen­verteilten Kraft, die senkrecht auf einen Körper wirkt".

Normalspannung ist
${\displaystyle \sigma }$ auf einer gedachten Schnittfläche ${\displaystyle A}$ (engl. area) durch einen Körper ist die auf sie bezogene senkrecht auf sie wirkende Komponente ${\displaystyle F_{n}}$ einer äußeren Kraft ${\displaystyle F}$ (engl. force)

Normalspannung ist die Gegenkraft (nicht die Kraft auf einen umströmten Körper).

--LDV-GS (Diskussion) 13:00, 7. Jul. 2023 (CEST)