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Strömungwiderstand berechnen

Hier können Sie den Strömungwiderstand berechnen lassen. Geben Sie dazu unten einfach nur den Widerstandsbeiwert, die Dichte des strömenden Stoffes, die Strömungsgeschwindigkeit, den Querschnittfläche des umströmten Körpers an.

Widerstandsbeiwert  
Dichte des strömenden Stoffes [kg*m3]  
Strömungsgeschwindigkeit [m/s]  
Querschnittfläche des umströmten Körpers [m2]  

Der Strömungswiderstand ist eine Größe in der Physik, die in der Fluiddynamik die Kraft beschreibt, und welche das Fluid als Medium einer Bewegung entgegenbringt. Ein Körper, der sich zu einem Medium, das gasförmig oder flüssig ist, hin bewegt, bekommt einen Strömungswiderstand, eine wirkende Kraft die sich der Relativgeschwindigkeit entgegengesetzt. Bewegt sich eine Person, beispielsweise beim Laufen oder bewegt sich zum Beispiel ein Flugzeug durch die Luft, wird der Luftwiderstand genannt, wenn hydrodynamische Probleme im Wasser auftreten durch den Wasserwiderstand.

Auf die Oberfläche eines Körpers, der umströmt wird, wirkt die Strömung lokal differenziert und übt Schubspannung und Normalspannungen, also Druck aus. Der Druck und die Schubspannung über die komplette Oberfläche ergeben die Kraft, welche die Strömung auf den Körper überträgt. Diese Kraft hat eine bestimmte Richtung im Raum. Und die Kraftkomponente, die in Richtung der Anströmung sitzt, ist die Kraft des Widerstandes. Andere Kraftkomponenten sind die Auftriebskraft und die Seitenkraft.

Bei Autos werden diese Kräfte im Windkanal gemessen. Die Kraftkomponenten werden im Bezug auf eines Fahrzeugfesten Koordinatensystems angegeben. Der Anteil des Druckwiderstandes und Reibungswiderstandes für verschiedene Körper besteht aus zwei physikalischen Größen:Dem Druck und der Schubspannung. Beide wirken an der Oberfläche eines Körpers wirken und tragen zum Strömungswiderstand bei. Dadurch kann man den Strömungswiderstand in einen Druckwiderstand und einen Schubspannungswiderstand aufteilen. Abhängig von der Form des Körpers, der umströmt ist und der Richtung des Anströmes kann der Druckwiderstand oder der Schubspannungswiderstand größer sein.

Wichtig ist bestimmte Effekte, die bei der Umströmung des Körpers auffallen, getrennt zu behandeln. Dies spielt eine Rolle für den Interferenz widerstand und den induzierten Widerstand und den Wellenwiderstand.

Der Strömungswiderstandskoeffizient, auch als Luftwiderstandsbeiwert oder Widerstandsbeiwert bezeichnet, ist ein endloses Maß beziehungsweise ein Koeffizient, der den Strömungswiderstand eines umströmten Körpers mit Fluid angibt. In der Umgangssprache ausgedrückt, ist er ein Maß für die Schlüpfigkeit des Windes eines Körpers. Die Berechnung erfolgt aus dem Strömungswiderstandskoeffizienten, wenn man Geschwindigkeit und Stirnfläche kennt, sowie die Dichte des Fluid und die Kraft des Strömungswiderstandes.

Der Strömungswiderstandskoeffizient wird auch Luft-Widerstandsbeiwert genannt oder Koeffizient oder Stirnwiderstand. Für den Vergleich von Fahrzeugen im Originalmaßstab benötigt man die Widerstandskraft, da in dem Gesamtwiderstand eines Körpers, der angeströmt ist, die Körperform als auch die Abmessungen einbezogen werden. Der Strömungswiderstandskoeffizient wird im Windkanal errechnet. Der Körper, der auf einer Platte steht, ist mit Kraftsensoren versehen. Die Kraft in der Anströmungsrichtung wird gemessen. Aus dieser Widerstandskraft und der Luftdichte und der Stirnfläche wird der Strömungswiderstandskoeffizient bei Anströmgeschwindigkeit berechnet.




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