Strömungsphysik



Das Unsichtbare sichtbar machen

 Flugzeugmodell im Windkanal
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Warum kann ein Flugzeug fliegen? Wie verhält sich die Luft, die PKWs, Züge, gebäude oder Flugzeuge umströmt und welchen Einfluss hat sie? Um diese Fragen beantworten zu können, haben Wissenschaftler zunächst verschiedene Methoden entwickelt, die Strömung im Wasser oder in der Luft sichtbar zu machen.

Bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts hat Ludwig Prandtl an einem kleinen Wasserkanal Experimente zur Strömungssichtbarmachung durchgeführt. Im DLR_School_Lab Göttingen experimentieren wir an einem solchen Prandtl-Kanal. Mit Hilfe dieses einfachen Wasserkanals kann das Strömungsverhalten von Wasser an verschiedenen Profilen untersucht werden. Mit einer Digitalkamera werden Strömungsbilder aufgenommen.

Strömungsbilder

A380

Viele Körper, die von Luft oder Wasser umströmt werden, wie z.B. Schornsteine, Fahnenstangen, Schwimmer, Flugzeuge, Züge oder PKWs, werden in der Strömungsforschung untersucht. Bei allen Experimenten zu Strömungsvorgängen verschaffen sich Wissenschaftler zu Beginn einen Überblick über das Strömungsverhalten, bevor sie detaillierter messen. Wie verhält sich die Strömung? Wo entstehen Wirbel, die z.B. die Flugsicherheit beinflussen? Da die meisten Strömungsvorgänge unsichtbar verlaufen, müssen sie sichtbar gemacht werden. Wie kann man Vorgänge sichtbar machen, die sich der direkten Beobachtung entziehen? Strömende Luft zum Beispiel? Im Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik haben Wissenschaftler neue berührungslose Messmethoden dazu entwickelt. Bei einem Windkanalbesuch könnt Ihr den Wissenschaftlern vor Ort über die Schulter schauen.

Der Prandtl'sche Wasserumlaufkanal

Am Prandt-Kanal machen Schüler Wirbel sichtbar

An Flugzeugflügelprofilen und anderen Modellkörpern könnt Ihr im Prandtl-Kanal das Verhalten von Wasserströmungen untersuchen. Durch Aufbringen von Aluminiumflocken auf die Wasseroberfläche werden die Strömungsbilder, d.h. die Wirbel, sichtbar. Ihr werdet feststellen, welche Bedeutung die Form des Modells für das Strömungsverhalten hat. Mit einer Digitalkamera könnt Ihr die Strömungsbilder aufnehmen und im Team besprechen.

 

 

 

 


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Ein Frisbee im Prandtl-Kanal (http://www.dlr.de/schoollab/Portaldata/24/Resources/videos/go/prandtl_frisb.mpg)
Der Prandtl-Kanal (http://www.dlr.de/schoollab/Portaldata/24/Resources/videos/go/prandtl-kanal.mpg)
Experiment­beschreibung Strömungsphysik (http://www.dlr.de/schoollab/Portaldata/24/Resources/dokumente/go/prandtl.pdf)