Grundlagen der Aerodynamik und Strömungslehre

Einleitung

Die Aerodynamik und Strömungslehre beschäftigt sich mit der Bewegung von Gasen, insbesondere Luft, um Körper herum. In der Luft- und Raumfahrtindustrie spielt die Aerodynamik eine wichtige Rolle bei der Entwicklung von Flugzeugen, Raketen und Satelliten. Aber auch im Alltag begegnen uns Phänomene der Strömungslehre, wie zum Beispiel die Wirbelbildung hinter einem LKW. In diesem Blogbeitrag werden die Grundlagen der Aerodynamik und Strömungslehre erläutert.

Was ist Strömung?

Strömung ist die Bewegung eines Mediums (z.B. Luft oder Wasser) um ein Objekt herum. Die Strömung kann unterschiedliche Geschwindigkeiten und Richtungen haben. Sie kann laminar, also geordnet und gleichmäßig, oder turbulent, also unregelmäßig und chaotisch, sein.

In der Aerodynamik ist die Strömung um ein Objekt herum von besonderer Bedeutung. Sie kann Einfluss auf die aerodynamischen Kräfte haben, die auf das Objekt wirken. Diese Kräfte können Auftrieb, Widerstand und Seitenkräfte sein.

Wie entsteht Auftrieb?

Auftrieb entsteht durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten der Luftströmung über und unter einem Tragflügel. Die Luftströmung über dem Tragflügel muss eine längere Strecke zurücklegen als die Luftströmung darunter. Dadurch entsteht eine unterschiedliche Druckverteilung auf dem Tragflügel. Der Luftdruck auf der Unterseite des Tragflügels ist höher als auf der Oberseite, wodurch das Flugzeug nach oben gedrückt wird.

Wie entsteht Widerstand?

Widerstand entsteht durch die Reibung der Luft an der Oberfläche eines Objekts und durch die Verwirbelungen hinter dem Objekt. Je schneller die Strömungsgeschwindigkeit ist, desto größer ist auch der Widerstand. Daher ist eine möglichst strömungsgünstige Formgebung von entscheidender Bedeutung, um den Widerstand zu minimieren.

Fazit

Die Aerodynamik und Strömungslehre sind wichtige Grundlagen für die Luft- und Raumfahrtindustrie, aber auch für den Alltag. Die Kenntnis der aerodynamischen Kräfte und der Strömungsphänomene ermöglicht es, effizientere und sicherere Flugzeuge und andere Fahrzeuge zu entwickeln. Die Auftriebs- und Widerstandskräfte sind auch bei der Konstruktion von Gebäuden und Brücken von Bedeutung. Die Strömungslehre ist somit ein unverzichtbares Feld der Physik und Ingenieurwissenschaften.

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