cw-Wert von Kegeln mit verschiedener Ausrichtung

pehnt · Anmeldungsdatum: 19.05.2021 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hey,
warum unterscheiden sich die cw-Werte eines Kegels im Fall mit der Spitze nach unten (ohne Kreisboden) und eines Kegels mit der Öffnung nach unten (Fallschirm)?

Meine Ideen:
Ich denke, dass der cw-Wert von dem Kegel mit der Spitze nach unten geringer ist, da dieser eine aerodynamischere Form besitzt und sich deshalb weniger Wirbel bilden. So ganz erklären kann ich es jedoch nicht :/

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5866 Wohnort: jwd

Wie Du richtig vermutest, hängt der c_w Wert von der Wirbelbildung hinter dem Kegel ab.

Wird die Spitze angeströmt, folgt die Strömung dem Kegelmantel und verliert durch Reibung Energie. Dadurch werden die Verwirbelungen hinter dem Kegel reduziert. Es bildet sich ein Totgebiet mit höherem Druck als in der Strömung.
Der Strömungswiderstand häng vom Öffnungswinkel des Kegels ab, Mit steigendem Öffnungswinkel alpha nimmt der Strömungswiderstand zu, da die Stromlinien dem Kegelmantal weniger folgen können - die Strömung reisst ab und es entstehen Wirbel. Bei einem Öffnungswinkel von 180 ° wird der Strömungswiderstand einer kreisförmigen Platte erreicht.
Bei alpha = 30° beträgt der c_w Wert 0,4, bei 60° c_w = 0,5 ... bei 180° c_w = 1,1
Offene Halbkugel c_w 0,34.

Wird der Kegelboden angeströmt, können sich die Stromfäden nicht an den Kegelmantel anschmiegen. Die Strömungsenergie verwirbelt ohne Reibungsverlust mit der Umgebungsluft an der Mantelkante, was zu erhöhtem Strömungswiderstand führt. Da der Kegel keinen Boden hat, entsteht im Kegel Staudruck, der zum Gesamtwiderstand beiträgt.

Offenen Halbkugel c_w = 1,34 - kommt dem Beispiel Fallschirm nahe.

Die Strömungsvorgänge sind sehr komplex.
Ich hoffe, dass mit dieser groben Erklärung Deine Frage halbwegs beantwortet wurde.

Jaaaan · Gast

Hallo,
ich hatte eine sehr ähnliche Frage, sodass Mathefix sie schon beantwortet hat! Vielen Dank dafür!
Ich bräuchte nur auch eine wissenschaftliche Quelle zu den Werten.

@Mathefix: könntest du uns deine Quelle für die Werte verraten?
Das wäre super!
Besten Dank!
Jan

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5866 Wohnort: jwd

DrStupid · Anmeldungsdatum: 07.10.2009 Beiträge: 5043

Jaaaan · Gast

Perfekt! Vielen Dank für die schnelle und hilfreiche Antwort!