Toryu schrieb:
Der Golfball hat mitnichten eine geringere Reibung als eine gleich große "saubere" Kugel - dafür aber einen wesentlich geringeren Druckwiderstand.
Alle möglichen Fische und Vögel bedienen sich nicht nur der Oberflächenstruktur (für ihre Re-Zahlen sicherlich ein zusätzliches Plus), sondern auch günstig geformter Körper mit relativ angenehmen Druckgradienten.
Sicherlich ist zusätzlich auch der "Druckwiderstand" geringer.
Ein Golfball mit dimples hält die Strömung länger an der Oberfläche als ein glatter. Warum das so ist, weiß aber bis heute keiner. Unstrittig ist sicherlich eine geringere "Verdrängung" von Strömung.
Ich kenne jetzt leider keine Quellen die belgen, daß die Reibung beim Golfball "mitnichten geringer" ist.
Bin aber sehr interessiert diese Quellen kennen zu lernen.
Die moderne Forschung hat mittlerweile jedoch erkannt das turbulente Grenzschichten bessere Grenzschichtreibungen aufweisen. Das ist bei zahlreichen Forschungen belegt und geht sogar soweit, daß nun die netten Schwimmeranzüge bei Olympia wieder abgeschafft werden sollen, weil das technische Doping unsportlich ist.
Die Effektivität von Riblets gegenüber glatter Oberfläche ist ebenfalls bestens belegt.
wenn sie nicht eingesetzt werden, dann aus logistischen Gründen.
Auch ein absaugen oder ausblasen hat einen ähnlichen Effekt und belegt ebenfalls die Tatsache
dass ein strukturieren der Grenzschicht Vorteile bringt.
Technisch auch ganz leicht zu verstehen:
beim glatten ball hast du laminare grenzschicht -> zähe viskose reibung durch scherströmung -> Tolmien-Schlichting -> Laminare Ablöseblasen usw.
Du schleppst einen ganzen Hofstaat an Wirbeln mit, nur weil du denkst es ist "schöner" wenn die Kugel glatt ist.
Bei Dimples hast du sicherlich weniger das was du "Reibung" nennst, da die Wirbel nicht auf der Oberfläche kleben bleiben so wie an deinem "Tischtennisball" sondern sich ablösen und dann wie ein Kugellager über die Oberfläche abrollen. Hier der Beweis:
The Secret of Golf Balls Revealed: Dimple Dynamics - YouTube
Die Natur denkt Gottseidank nicht in Kathegorien wie "geht nicht" und dass sie sich nichts anderes vorstellen kann als popoglatte NACA Profile (im übrigen Schulmeinungen der 70er von denen viele Institute gottseidank abgekommen sind, aber Hardliner gibt es überall). Sondern verstanden hat, daß Turbulenz an der Oberfläche geringere "Widerstandseigenschaften" aufweisen kann (wenn man das Prinzip verstanden hat). Wir hingegen müssen dafür nachsitzen und verstehen erst langsam warum die Natur es so und nicht anders macht.
Ebenfalls wurde im Thread bereits ausführlich das Thema Stromlinienformen von Körpern diskutiert, so daß ich mich nur wiederholen würden, wenn ich sage, dass es bei der dynamischen Oberfläche UM GENAU dieses Thema geht. Nur dass sich diese Form eben dynamisch findet durch diese Oberflächenbeschaffenheit.
im Übrigen sind die Oberflächen von Tieren ebenfalls nicht starr. Selbst bei Delfinen nicht. Dort untersucht man seit geraumer Zeit die Haut auf ihre Reibungsmindernde Eigenschaft:
Is the Dolphin a Red Herring? - Springer
Dolphin skin as a natural anisotropic compliant wall - Abstract - Bioinspiration & Biomimetics - IOPscience
Dein L/D Verhältnis wird am Ende immer schlechter sein auf einem starren und glatten Profil.
1.) weil sich an glatten Oberflächen Wirbel festsaugen: laminare ablöseblasen
Ulrich Rist: Laminar Separation Bubbles
2.) Weil die starre Form nie die ideale Stromlinienform annehmen kann, da sich die Strömungsbedingungen während des Fluges permanent ändern, bekommt man immer Ausgleichsturbulenzen aufgrund einer Form die NIE ideal sein kann
2D flow around a rectangle - YouTube
3.) Luft ein viskoses Medium ist und daher statische Lösungen immer schlechter sein werden,
da sie die Feedbacks, die in der Strömung entstehen, nicht beantworten kann.
4.) Da es den Aerodynamiker der alten Schule nicht interessiert was in der Strömungs für Feedbacks stecken, entlässt er gleich mal eine ganze Menge technischer Möglichkeiten ungenutzt in die Mültonne ;)
5.) die Aerodynamik erst richtig effektiv wird, wenn die Strömung sukzessive auf ihrem Weg über die Tragfläche mit Feedbacks aufgebaut wird. Technologisch alles Neuland das keiner betritt weil's keiner Versteht ;)
...klar so kann man Flugzeuge auch bauen aber sie werden immer schlechter fliegen ;)
arneh schrieb:
Wenn das Profil eine bessere laminare Strömung liefert als ein günstig gewähltes mit glatter Oberfläche, esse ich meinen Hut.
Die ganzen Absätze werden mit Sicherheit als Turbulatoren wirken und damit gerade eine turbulente Grenzschicht erzeugen, statt sie zu verhindern.
Laminare Grenzschicht ist wie oben bereits erwähnt gar nicht das Ziel, da es genügend technische Gründe gibt, dass Reibung nichts mit dem Kriterium der Laminarität zu tun hat: Siehe oben diskutiertes Beispiel Golfball. Einzig stellt sich höchstens die Frage des WIE ...nutze ich die Turbulente Natur von Strömung richtig.
Nun es gibt immer Leute die sich zu Ansichten verleiten lassen dass so moderne Ansätze wie "turbulatoren" Mist sind...
Es soll ja auch Fahrzeugtechniker/Maschinenbauer geben, die Glauben nichts geht in der Mobilität über die Thermodynamik. Andere wiederum glauben das Batterieauto ist die Zukunft.
... das gibt es alles.
aber ich würde hier gern über Technologie diskutieren und nicht über Ideologie ;)