Hallo,
zur Re-Zahl:
http://www.rc-network.de/magazin/artikel_05/art_05-056/art_056-01.html
Alles klar? Eher nicht, denke ich. Also ein anderer Ansatz.
„Pfeiffer mit drei f, passen se uff.
Wat is an Re-Zahl? Da stelle mer uns mal janz dumm...“
Um es etwas vereinfacht auszudrücken, verhalten sich Medien (Gase, Flüssigkeiten), die einen Körper umströmen abhängig von ein paar Faktoren wie Strömungsgeschwindigkeit, Viskosität, Körpergröße etc. unterschiedlich. Was wieder einmal beweist, dass das Leben eines der Kompliziertesten ist.
Also versucht man sich es einfacher zu machen. Für den Bereich inkompressibler Medien kann man tatsächlich schön vereinfachen.
Halt:
Was schwaffelt der von inkompressibel? Luft kann man doch in einer Fahradpumpe und im Dickdarm herrlich zusammendrücken?
Ja, aber bei unseren Modellen mit Geschwindigkeiten weit unter Mach 1 und normalem Luftdruck hat die Luft soviel Zeit und Platz zum ausweichen, dass sie schnell davonläuft und eben nicht komprimiert wird. Das Gase sich in freier Wildbahn schnell entkomprimmieren wir tagtäglich an der Schnittstelle unseres edelsten Körperteils zur Stuhlfläche. Da haben wir also Glück gehabt.
Darum weiter im Text.
Es lässt sich also herleiten, dass auf unsere Anwendung übertragen die Strömung um ein Profil mit Profiltiefe von 100mm und 20m/s Fluggeschwindigkeit sich gleich verhält wie bei Profiltiefe 200mm und 10m/s. Deshalb rechnet man mit der dimensionslosen Größe Re-Zahl und nicht mit den beiden Größen Profiltiefe und Geschwindigkeit. Ist eben einfacher.
Was ist fürs erste noch wichtig?
Bei unseren Profilen treten abhängig vom Profil Veränderungen der Strömung (Ablösblasen, Wanderung des Umschlagspunktes von laminar zu turbulent…) bei kleinen Re-Zahlen auf, und hier kann es häßlich werden, vor allem wenn die Balse am Umschag von laminar zu turbulent über die Endleiste hinausreicht, was bei kleine Re-Zahlen schon mal passieren kann.
Was sind aber für ein Profil kritisch kleine Re-Zahlen? Das ist von profil zu Profil unterschiedlich. Für die hier diskutierten Profile hier, kann man sagen, dass Re=300.000 schon im gesunden Bereich liegt. Und die hat man zumindest an der Wurzel immer.
Jetzt zum Auftriebsbeiwert Ca. Da schlagen wir nicht im Magazin oder bei Shakespeare, sondern bei Siggi nach:
http://www.aerodesign.de/aero/auftriebsbeiwert.htm
In den Formeln und Programmen wird jetzt immer ein Gleichgewichtszustand berechnet. Also es wird der Auftriebsbeiwert ausgerechnet, der zu einer bestimmten Fluggeschwindigkeit passt oder anders herum. Bei uns wird aber ständig gezogen oder gedrückt. Ist im Gleitflug v=20m/s und Ca= 0,3 ein zusammengehöriges Päarchen, so führt v=20m/s und ca=0,6 zum Looping.
Zum Rumspielen gleich noch ein Link hinterher und dann haben wir linktechnisch eine wunderschöne Inforeise im WWW gemacht:
http://leinauer.de/aero/rechner/
Gebe da mal die Daten deines Lunaks ein uns peile sein bisschen rum. Schreibe Dir vorher mal die Fluggeschwindgkeiten eines Kunstflugmodells bei verschiedenen Situationen auf.
Ich habe mal es bei Ca=0.3 eingegeben. Der Restwiderstand wird bei dem Lunak eher höher als 0.01 sein. Auch da kannst Du etwas spielen und lernst, wie wichtig einen aerodynamische Auslegung aller Komponenten und nicht nur des Profils ist
Bei einem durchschnittlichen ca-Wert von 0.3 bist Du also aus 500 m mit einem durchschnittlichen Sinken von 2,5m/s überschlägig 200 Sekunden in der Luft. Bei Ca=0,2 sind gerade noch 90S Sekunden. Stimmt nicht ganz da die Zusammenhänge nicht linear sind. Das soll aber nur eine grobe Abschätzung sein, wo denn ausgeflogenen Ca-Werte in etwa liegen.
Die mittlere Re-Zahl liegt dabei immer weit über 300.000. Aussen haben wir aber nur die Hälfte davon, und da Rutschen wir in den kritischen Bereich. Deshalb sollte man aussen eher ein Profil nehmen das noch mit Re=200.000 prima klar kommt, dafür darf es dann bei Re=2.000.000 schon etwas Schwächen zeigen.
Hans