Kondensationsphänomene

[EsWe1990]

Hallo zusammen

ich habe zwei Fragen die sich jeweils auf Kondensationsphänomene an Flugzeugen beziehen.
Wenn man bei stark diesigem oder regnerischem Wetter Flugzeugen beim Landen zusieht, kann man beobachten, dass sich an den Flügelspitzen Schlieren in der Luft bilden, die wie ein Kondensstreifen am Himmel hinter dem Flugzeug hergezogen werden. Meine erste Frage lautet also: Wie entstehen diese Schlieren?
Die zweite Frage bezieht sich auf den Startvorgang. Wenn man bei einem beschleunigenden Flugzeug in die Triebwerke schaut, kann man ab einem gewissen Punkt für ein oder zwei Sekunden eine Wolke im Triebwerksinneren an den Schaufeln sehen. Meine Vermutung ist, dass es sich hierbei um den Wolkenscheibeneffekt handelt, wenn die Spitzen der Schaufeln die Schallmauer durchbrechen. Ich wüsste es aber doch gerne genauer und gesichert, deshalb meine zweite Frage lautet: Wie entstehen diese Wolken in den Triebwerken?
Ich bedanke mich im schonmal für das Durchlesen der Fragen und freue mich auf die Antworten.

Mit freundlichen Grüßen
Simon

 

[Taliesin]

Meine erste Frage lautet also: Wie entstehen diese Schlieren?

An den Flügelspitzen entsteht durch den Auftrieb ein Wirbel. Das kann man hier zum Beispiel gut sehen. Im Kern dieses Wirbels enstehen relativ hohe Geschwindigkeiten, die dafür sorgen, dass der Druck abfällt. Das geschieht nach dem Satz von Bernoulli. Zusammengefasst sagt Bernoulli, dass wenn einer Strömung keine Energie zugefügt wird, dann bleibt ihre Energie konstant. Wenn also die Geschwindigkeit steigt, dann muss die Energie dafür irgendwo herkommen, in dem Fall aus dem Druck. Wenn der Druck sich nicht verringern würde, dann würde der Gesamtimpuls steigen, obwohl man keine Energie zugefügt hat und das geht nicht.

Durch den Druckabfall sinkt die Fähigkeit der Luft, Wasser zu lösen und es bildet sich Nebel.

meine zweite Frage lautet: Wie entstehen diese Wolken in den Triebwerken?

Das Prinzip ist das gleiche wie auf dem Flügel, die Luft wird beschleunigt, dabei sinkt der Druck und auch die Temperatur. Dadurch steigt die relative Feuchte an nassen Tagen über 100% und es bildet sich Nebel.

 

[Schorsch]

Klasse Antwort von Taliesin!

 

[Aeronaut]

Schlieren in klarer Luft entstehen dadurch, daß durch die Luftdruckunterschiede auch Dichtedifferenzen entstehen. Bei unterschiedlicher Luftdichte hat die Luft auch einen anderen Brechungsindex.

Das Phänomen kann man auch an heißen Sommertagen wahrnehmen. An der Grenze zwischen unterschiedlichen Luftschichten kann es dann auch zur Totalreflxion und damit zu Spiegelungen kommen, wodurch der Fata Morgana Effekt entsteht.

 

[EsWe1990]

Vielen Dank für die Antworten und vor allem für die Tiefe der Erklärung. Das hat wirklich weitergeholfen!