Ein Jahrhundert Windkanaltechnik (PDF)

Akademische Arbeit aus dem Jahr 2019 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Luft- und Raumfahrttechnik, Note: 1, , Sprache: Deutsch, Abstract: Diese Arbeit beschäftigt sich mit der geschichtlichen Entwicklung der Windkanaltechnik sowie den Vor- und Nachteilen der verschiedenen Bauweisen.

Die Nutzung der Windkraft ist alt. Auf rein empirischer Grundlage bauten die Menschen früher Kulturen Windmühlen zur Befreiung von körperlicher Arbeit. In ihren Segelschiffen legten sie mit Windkraft grosse Distanzen auf den Weltmeeren zurück. Der Vogelflug animierte die Menschen zur Nachahmung dieser eleganten Fortbewegung in unserer Atmosphäre.

Leonardo da Vinci entwarf Konzepte zur experimentellen Ermittlung der Tragkraft von Flügeln. Noch vor Erfüllung des Menschheitstraums vom Fliegen machte sich Leonardo da Vinci auch schon Gedanken über Rettungseinrichtungen im Fall von technischem Versagen des Fluggeräts. So wird auf dem gleichen Skizzenblatt auch das erste Fallschirmkonzept vorgestellt.

Die Messung von Strömungskräften beschäftigte auch spätere Naturforscher mit unterschiedlichen Versuchsanordnungen. Mariotte untersuchte im Jahre 1670 die Strömungskräfte auf ein ruhendes Versuchsobjekt in fliessendem Wasser. Im Jahre 1746 baute Robins als Modellträger einen Rundlauf mit Gewichtsantrieb.

Den Schwerkraft-Antrieb über Seilzug-Umlenkrollen benutzten auch Borda (1763) und d'Alembert (1775) zum Schleppen von Modellen in Wasserbassins. Lilienthal erweiterte die Rundlauftechnik zur Ermittlung zweier Strömungskraft-Komponenten: Auftrieb und Widerstand.

Übersicht:
1 Historischer Rückblick
2 Fundamentale Gesetze der Strömungsmechanik
3 Windkanal Bauelemente
4 Problemfall Reynoldszahl
5 Windkanalkonzepte mit intermittierender Betriebsweise
6 Schwere Gase als Testfluid
7 Kryo-Windkanäle
8 Systemvergleich Ludwieg-Tube - ETW
9 Ansätze zu wirtschaftlichen Versuchstechniken
10 Methoden zur Reduzierung der Schleppgeschwindigkeit
11 Messtechnische Aspekte in Hinblick auf die Windkanal Betriebsweisen
12 Zusammenfassung