Es steht nicht einwandfrei fest, wer den ersten Windkanal gebaut hat; wahrscheinlich weil schon lange vor dem Bau des ersten Windkanals aerodynamische Versuche durchgeführt wurden. Und vermutlich entstand aus primitivsten Einrichtungen das, was wir heute als Windkanal bezeichnen. Es müssen nur ein Axialventilator sowie eine geeignete Messstrecke vorhanden sein.
Einer der ersten Windkanäle wurde 1871 in England von F.H. Wenham und J. Browning gebaut, um Flugzeugkonturen zu untersuchen. In Frankreich wurde 1890 von Etienne-Jules Marey ein einfacher Kanal errichtet, um Strömungsuntersuchungen mittels eingebrachten Rauches an verschiedenen Konturen durchzuführen. 1899 wurde ein Kanal gebaut um die Umströmung an einer Lokomotive – damals das schnellste Fahrzeug – zu untersuchen.
1901 wurde von den Wright Brüdern in Dayton-Ohio ein Windkanal nach eigener Konstruktion hergestellt, um ebenfalls Flügeluntersuchungen durchzuführen.
1908-1912 entstanden die ersten Automobil-Windkanäle. Der Grundgedanke ihrer Erfindung war, dass es gleichgültig ist, ob man einen Körper relativ zur Luft bewegt oder umgekehrt die Luft relativ zu einem Körper strömen lässt. Für ein Kraftfahrzeug gilt das in der Regel nicht exakt! Denn in der Natur bewegt sich der Kraftwagen relativ zur Straße und zur Luft, während sich im Windkanal die Luft relativ zum Fahrzeug und zur Straße bewegt. Wenn man auch hier absolut naturgetreu sein will, sind sehr aufwendige Zusatzeinrichtungen nötig, die oft zu anderen Verfälschungen führen. In dieser Ausarbeitung werden nicht nur die verschiedenen Winkanalbauarten verglichen sondern die jeweilig benötigten Zusatzeinrichtungen erörtert.
Inhaltsverzeichnis
- Vorwort
- Windkanalbauarten
- Göttinger Bauart
- Eiffel-Bauart
- Mischbauarten
- Winkanal der NPL- oder englischer Bauart
- Winkanal der SESSIA-Bauart
- Sonderbauarten
- Aeroakustischer Windkanal
- Thermowindkanal
- Automobilwindkanal
- Die Aufgabengebiete der Fahrzeugaerodynamik
- Forderung zur optimalen Messung
- Messstrecke
- Offene Messstrecke
- Geschlossene Messstrecke
- Streamlined Walls
- Slotted Walls
- Aerodynamische Waage
- Bodengrenzschicht
- Vergleich von verschiedenen Windkanalbauarten
- Literaturverzeichnis
- Bildverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Windkanaltechnik und dem Vergleich verschiedener Windkanalbauarten. Sie bietet einen umfassenden Überblick über die Geschichte, die Funktionsweise und die Vor- und Nachteile der verschiedenen Bauarten. Der Fokus liegt auf der Analyse der technischen Aspekte, der Einsatzmöglichkeiten und der Herausforderungen, die mit den jeweiligen Windkanalbauarten verbunden sind.
- Entwicklung und Geschichte der Windkanaltechnik
- Vergleich verschiedener Windkanalbauarten (Göttinger, Eiffel, NPL, SESSIA)
- Technische Aspekte der Windkanalbauarten (Messstrecke, Aerodynamische Waage, Bodengrenzschicht)
- Einsatzmöglichkeiten und Anwendungsgebiete von Windkanälen
- Herausforderungen und zukünftige Entwicklungen in der Windkanaltechnik
Zusammenfassung der Kapitel
Das erste Kapitel befasst sich mit den verschiedenen Windkanalbauarten. Es werden die Göttinger Bauart, die Eiffel-Bauart, die NPL-Bauart und die SESSIA-Bauart vorgestellt und ihre jeweiligen Vor- und Nachteile diskutiert. Das zweite Kapitel behandelt den Automobilwindkanal und seine spezifischen Anforderungen. Es werden die Aufgabengebiete der Fahrzeugaerodynamik und die Anforderungen an die optimale Messung im Windkanal erläutert. Das dritte Kapitel widmet sich der Messstrecke und ihren verschiedenen Ausführungen. Es werden offene und geschlossene Messstrecken sowie Streamlined Walls und Slotted Walls vorgestellt und ihre Eigenschaften analysiert. Das vierte Kapitel behandelt die Aerodynamische Waage, ein wichtiges Instrument zur Messung der Kräfte und Momente, die auf den Prüfling im Windkanal wirken. Das fünfte Kapitel befasst sich mit der Bodengrenzschicht, einem wichtigen Faktor, der die Strömungsverhältnisse im Windkanal beeinflusst. Das sechste Kapitel bietet einen umfassenden Vergleich der verschiedenen Windkanalbauarten und ihre jeweiligen Einsatzmöglichkeiten.
Schlüsselwörter
Die Schlüsselwörter und Schwerpunktthemen des Textes umfassen Windkanaltechnik, Windkanalbauarten, Göttinger Bauart, Eiffel-Bauart, NPL-Bauart, SESSIA-Bauart, Automobilwindkanal, Messstrecke, Aerodynamische Waage, Bodengrenzschicht, Fahrzeugaerodynamik, Strömungsmechanik, Luftfahrttechnik.
- Quote paper
- Dipl.-Ing., MBA Jens Magenheimer (Author), 2006, Windkanaltechnik. Aufbau und Vergleich der verschiedenen Windkanalbauarten, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/113821
