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1

Montag, 23. Juli 2007, 22:09

Re-Zahl im Wasser

Hallo Allerseits,
kennt jemand eine Formel, mit der man die Re-Zahl in Wasser errechnet?
Bei Luft kann man
Flächentiefe x Geschwindigkeit x 70000 rechnen.

Wasser ist ca. 800mal schwerer als Luft. Reicht es, wenn ich
Flächentiefe x Geschwindigkeit x 70000 x 800 rechne?

Luft und Wasser unterscheiden sind doch auch in der Viskosität,
wie wird das berüchsichtigt?
Gibt es weitere wichtige Unterschiede?


Gruß Reinhold

Poolk

RCLine User

Wohnort: Schmerikon-SG-Schweiz

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2

Montag, 23. Juli 2007, 22:13

ich denke es spielt noch ne rolle das luft komprimierbar ist, wasser aber nicht.
Tower: "Say fuelstate."
Pilot: "fuelstate."
Tower: "Say again."
Pilot: "again."
Tower: "Arghl, give me your fuel!"
Pilot: "Sorry, need it by myself..." :D

3

Montag, 23. Juli 2007, 22:15

i Wasser kannste mit nem Flügelprofiel keinen Auftrieb erzeugen, da es nicht komprimierbar ist
Fliegergruß Christian

[SIZE=4]suche: VPP Blätter System SFW [/SIZE]

Elektroniktommi

RCLine User

Wohnort: MK, Sauerland

Beruf: Konstrukteur

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4

Montag, 23. Juli 2007, 22:31

@ Cristian:

Warum funktionieren Tragflächenboote???

http://de.wikipedia.org/wiki/Tragfl%C3%BCgelboot

@ Reinhold

Habe zwar keine Strömungslehre gehabt, doch Boote reichen kleinere Tragflügel
Die Aufschrift "NICHT BRENNBAR" ist keine Herausforderung!
[IMG]http://www.rclineforum.de/forum/attachment.php?attachmentid=122429&sid=[/IMG]

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Chilikakaoexperte

5

Montag, 23. Juli 2007, 22:34

die haben aber ne Anstellung im wasser, und erzeugen dadurch ihren auftrieb
Fliegergruß Christian

[SIZE=4]suche: VPP Blätter System SFW [/SIZE]

HenrikG

RCLine User

Wohnort: Gummizelle

Beruf: Azubi zum Feinmechaniker

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6

Montag, 23. Juli 2007, 22:34

Zitat

Original von Christian2005
i Wasser kannste mit nem Flügelprofiel keinen Auftrieb erzeugen, da es nicht komprimierbar ist


Wer erzählt sowas? Klar ist Wasser komprimierbar.

(Wenn ich Müll erzählt habe nicht hauen!)
Viele Grüße, Henrik :w

Ich lüge prinzipiell immer. Nein, das stimmt nicht. Ich lüge eher selten, aber dann gerne und oft.

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »HenrikG« (23. Juli 2007, 22:42)


Paul H.

RCLine User

Wohnort: A-Graz

Beruf: freiberuflicher Techniker

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7

Montag, 23. Juli 2007, 22:38

Mit der Komprimierbarkeit hat das NICHTS zu tun.

Posts 2 und 3 sind leider falsch. Zumindest was die reine Unterschallströmung betrifft. Unter Mach 0,5 braucht man sich darüber wenig Gedanken machen.

Bei ähnlicher Reynoldaszahl sind sehr wohl vergleiche zwischen Luft und Wasser möglich. Die Zahl errechnet sich nicht durch einen konstanten Faktor.

http://de.wikipedia.org/wiki/Reynoldszahl

:w Paul
Heavy Metal: Das Bierdosen - OV-10 Bronco - Projekt
Status 30.11.2010 : Endlich geht's weiter - Kabinenhaube

Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von »Paul H.« (23. Juli 2007, 22:41)


Elektroniktommi

RCLine User

Wohnort: MK, Sauerland

Beruf: Konstrukteur

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8

Montag, 23. Juli 2007, 22:39

http://foils.org/basfeas.htm


PS: Such mal nach Hydrofoil
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Chilikakaoexperte

9

Montag, 23. Juli 2007, 22:39

Wasser ist praktisch inkompressibel, aber noch besser ist, daß für einfache Profilberechnungen in Luft angenommen wird, daß die Luft auch inkompressibel ist ;)


Grüße
Malte

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »DrM« (23. Juli 2007, 22:39)


Ainag

RCLine User

Wohnort: Wuppertal

Beruf: Elektroniker

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10

Montag, 23. Juli 2007, 22:41

Hallo Christian,

Natuerlich erzeugt ein Profil im Wasser auch Auftrieb, und garnichtmal so Knapp.
Ein Brett mit Anstellwinkel im Wasser bewirkt das gleiche wie ein Profil, nur nicht
so effektiv...

Gruss Andre

Paul H.

RCLine User

Wohnort: A-Graz

Beruf: freiberuflicher Techniker

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11

Montag, 23. Juli 2007, 22:43

Zitat

Original von Ainag

Ein Brett mit Anstellwinkel im Wasser bewirkt das gleiche wie ein Profil, nur nicht
so effektiv...


Genauso effektiv wie das gleiche Brett bei entsprchender Re-Zahl in der Luft...

:w Paul
Heavy Metal: Das Bierdosen - OV-10 Bronco - Projekt
Status 30.11.2010 : Endlich geht's weiter - Kabinenhaube

jwindte

RCLine User

Wohnort: Braunschweig

Beruf: Leuchtturmwärter

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12

Montag, 23. Juli 2007, 22:44

RE: Re-Zahl im Wasser

Zitat

Original von Mc_Fly

Bei Luft kann man
Flächentiefe x Geschwindigkeit x 70000 rechnen.

Gruß Reinhold


Hi,

das ist die Modellflieger-Näherungsformel, mit Werten für Luft in Bodennähe. Google mal nach der kompletten Formel, da mußt du dann die Werte für Wasser einsetzen. Dabei mußt du dann noch eine Temperatur annehmen, die Viskosität von Wasser ist stark temperaturabhängig.

@Christian:
Strömungen um Modellflugzeuge sind in guter Näherung inkompressibel. Bei gleicher Re-Zahl (und bei kleinen Geschwindigkeiten =>inkompressibel) verhalten sich die Strömungen in Luft und Wasser gleich.

Viele Grüße,
Jan

Elektroniktommi

RCLine User

Wohnort: MK, Sauerland

Beruf: Konstrukteur

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13

Montag, 23. Juli 2007, 22:48

Zitat

Original von Christian2005
i Wasser kannste mit nem Flügelprofiel keinen Auftrieb erzeugen, da es nicht komprimierbar ist


Zitat

Original von Christian2005
die haben aber ne Anstellung im wasser, und erzeugen dadurch ihren auftrieb


Schon mal was von einer Vakuumpumpe mit einer Venturidüse gehört?
In einem Rohr Strömendes Wasser erzeugt den Unterdruck.

http://www.wundersamessammelsurium.de/Me…ulli/index.html

http://de.wikipedia.org/wiki/Venturi-D%C3%BCse
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[IMG]http://www.rclineforum.de/forum/attachment.php?attachmentid=122429&sid=[/IMG]

[SIZE=4]Ströme messen nicht vergessen![/SIZE]

Chilikakaoexperte

14

Montag, 23. Juli 2007, 23:11

Zitat

Original von Christian2005
i Wasser kannste mit nem Flügelprofiel keinen Auftrieb erzeugen, da es nicht komprimierbar ist


bei einfachen berechnungen (Formel von Bernoulli) wird angenommen, dass auch die Luft inkompressibel ist (gilt näherungsweise bis 0,5 mach) sonst würden die ganzen effekte nicht zutreffen


---

die genaue Formel der Reynolds Zahl findest du bei Wiki: http://de.wikipedia.org/wiki/Reynolds-Zahl

da einfach die entsprechenden Werte einsetzen und schon hast du dein ergebnis!

Paul H.

RCLine User

Wohnort: A-Graz

Beruf: freiberuflicher Techniker

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15

Montag, 23. Juli 2007, 23:27

Zitat

Original von Thomas Seren


da einfach die entsprechenden Werte einsetzen und schon hast du dein ergebnis!


BTW: die entsprechenden Werte findest du zum jeweiligen Stoff ebenfalls bei Wiki ;)

:w Paul
Heavy Metal: Das Bierdosen - OV-10 Bronco - Projekt
Status 30.11.2010 : Endlich geht's weiter - Kabinenhaube

16

Montag, 23. Juli 2007, 23:45

Zitat

Original von Poolk
ich denke es spielt noch ne rolle das luft komprimierbar ist, wasser aber nicht.


Bei Geschwindigkeiten unter 400 km/h verhält sich Luft wie eine Flüssigkeit, d.h. inkompressibel.

Gruß,
Günther
LS6-a, D-0616

Durafly Ugly Stick V2

Falcon 56 MkII (Carl Goldberg)

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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17

Dienstag, 24. Juli 2007, 00:03

Hallo,

wie schon von den Vorrednern gesagt: Bei Wikipedia gibt´s Auskunft.

Meist verwendet man die zweite dort angegebene Formel, in welcher Dichte und Zähigkeit in die sog. "kinematische Zähigkeit" *ny* (griechischer Buchstabe) zusammengefasst sind.

Also Re = v*L/ny .

Für Luft bei 20°C und 760 mm Hg ist ny = 14,9*10^-6 [m²/s]

Für Wasser bei 20°C ist ny = 1,01*10^-6 [m²/s]

Die kinematische Zähigkeit von Luft ist also 14,75 mal größer als die von Wasser.

Weil das ny in der Formel oben im Nenner steht, ist dann die Re-Zahl (bei gleicher Geschwindigkeit und Länge) in Wasser 14,75 mal (aufgrundet 15 mal) größer als in Luft.

Weil man die Re-Zahl (beonders im Modellbau) nie auf´s letzte Prozent genau wissen muß, gibt´s die Faustformeln

In Luft: Re = v*L*70
In Wasser: Re = v*L*1000

Dabei muß man beidesmal die Geschwindigkeit v in [m/s] und die Länge L in [mm] einsetzen.



Was wohl nicht allzu bekannt ist:
Es gibt auch sog. "Wasserkanäle". Die sind im Prinzip genauso wie Windkanäle (mit geschlossenem Kreislauf) aufgebaut, nur zirkuliert darin eben Wasser.

Bei gleicher Re-Zahl kann dann z.B. das Modell nur 1/15 der Größe des Originals haben, oder die Geschwindigkeit kann nur 1/15 der Geschwindigkeit des Originals sein.
Das Letztere ist eine feine Sache, weil dann alle Strömungsvorgänge quasi "in Zeitlupe" ablaufen und man sie gut beobachten kann (je nach Umständen z.B. bis zu einzelnen Wirbeln).


Gruß,
Helmut

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »haschenk« (24. Juli 2007, 00:05)


HenrikG

RCLine User

Wohnort: Gummizelle

Beruf: Azubi zum Feinmechaniker

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18

Dienstag, 24. Juli 2007, 00:28

Mal wieder super erklärt!

Helmut, das wandelnde Lexikon! :ok:
Viele Grüße, Henrik :w

Ich lüge prinzipiell immer. Nein, das stimmt nicht. Ich lüge eher selten, aber dann gerne und oft.

haschenk

RCLine User

Beruf: Dipl. Ing.

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19

Dienstag, 24. Juli 2007, 00:44

Hi Henrik,

die Blumen gehen mir natürlich runter wie Öl ;-) ....

Hier noch 2 Bilder aus einem Wasserkanal. Da geht es um die Strömung hinter einer Stufe, deren Ausbildung auch von der Re-Zahl abhängt (letztere ist hier etwas anders definiert).

Die Strömungsgeschwindigkeiten sind hier schon nicht mehr ganz klein (einige 10 cm/s), sodaß die Bilder mit Blitz gemacht sind. Die Strömung ist mit Farblösung sichtbar gemacht.

Im oberen Bild (Re klein) verläuft die Strömung "laminar abgelöst".
Im unteren Bild (Re groß) ensteht kurz hinter der Stufe "Turbulenz". Man kann sehen, wie sich deren Wirbel entwickeln...

Das hat sehr viel Ähnlichkeit mit der Strömungsablösung und Turbulenzentstehung an Profilen.


Gruß,
Helmut
»haschenk« hat folgendes Bild angehängt:
  • Wasserkanal.jpg

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »haschenk« (24. Juli 2007, 00:50)


20

Dienstag, 24. Juli 2007, 09:14

Hi..

ich glaube man kann ohne jetzt die Mitgliederdatenbank zu prüfen blind behaupten dass NIEMAND sich im Forum mit Wasserkanälen so auskennt wie Helmut :ok:

Hier mal ein Link zu einem hübschen Wasserkanal, der für die Forschung des Übergangs von laminarer zu turbulenter Strömung eingesetzt wird, quasi der Nachfolger des Kanals, aus dem wohl Helmuts Bilder stammen:
http://www.iag.uni-stuttgart.de/IAG/inst…narwasserkanal/

Und hier noch zu einem Wasserkanal, der ähnlich wie ein "gewöhnlicher" Windkanal einesetzt werden kann, nur eben mit dem Vorteil, dass man zeitlich veränderliche Strömungen schön "langsam" beobachten kann:
http://www.iag.uni-stuttgart.de/IAG/inst…asserkanal.html

Ausserdem lässt sich´s darin recht gut schwimmen, wie ich aus eigener Erfahrung berichten kann nur die 2.5m/s schaff ich nicht....





Noch mal zur "komprimierbarkeit":

Kompressibilität wird immer wieder angeführt, wenn es um Auftriebserklärung und Profiltheorie geht... "unter dem Flügel herrscht mehr Druck, damit auch eine höhere Dichte, und die sorgt für den Auftrieb" und sowas in der Art.

Zwar ist es prinzipiell schon richtig dass (sowohl in Luft als auch in Wasser) die Druckänderung auch zu einer Dichteänderung führt, aber diese ist bei den im Modellflug üblichen Geschwindigkeiten so winzig, dass man sie getrost vergessen kann, und bei Wasser in der Strömung quasi nicht messbar.

Rein mathematisch "funktioniert" ein Profil und sein Auftrieb auch bei fiktiv VÖLLIG inkompressibler Betrachtung. Die "üblichen" Profilentwurfs- und Nachrechnungsverfahren (Eppler-Code, Xfoil) basieren auf der VÖLLIG inkompressiblen Betrachtung und funktionieren entsprechend.

gruß

andi

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »___...._____.« (24. Juli 2007, 09:15)