Prüfung der Versuchsanlage

Zusammenfassung

Die Brauchbarkeit der gesamten, aus Windkanal, Torsionswaage und Geschwindigkeitsmeßgerät bestehenden Versuchsanlage wurde durch Widerstandsmessungen an querangeblasenen Zylindern, deren Widerstandsbeiwert c_w aus der Literatur bekannt sind, überprüft. Durch Endscheiben wurde, wie im aerodynamischen Versuchswesen üblich, der unendlich lange Zylinder verwirklicht. Für den Zylinder von der Länge L = 217 mm und dem Durchmesser ø = 43,3 mm, der hier besonders interessiert, weil seine Abmessungen den Hauptabmessungen der untersuchten Güterwagenmodelle entspricht, ergab sich bei einer REYNOLDSschen Zahl

$$\operatorname{Re} = \frac{{w \cdot D}}{v} = 5 \cdot l{{o}^{4}}$$

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mit v = kinematische Zähigkeit der Luft und w = Anströmgeschwindigkeit, ein c_w von 1,20. Der Widerstandsbeiwert wurde nach Formel (1) berechnet, wobei die Querschnittsfläche F mit L.D = 9400 mm² eingesetzt wurde. Bei L. PRANDTL (Führer durch die Strömungslehre, S. 179) sind c_w-Werte für unendlich lange querangeströmte Zylinder nach Messungen, die in der Aerodynamischen Versuchsanstalt Göttingen durchgeführt wurden, angegeben. Für Re = 1 · 10⁴ ist c_w = 1,12 und für Re = l0 · l0⁴ ist c_w = 1,23. Durch lineare Interpolation folgt daraus für Re = 5 · l0⁴ ein c_w-Wert von 1,17. Damit beträgt die Abweichung des mit der neu erstellten Versuchsanlage ermittelten c_w-Wertes nur 2,5% von den Göttinger Messungen, womit die Brauchbarkeit der Versuchsanlage trotz ihres einfachen Aufbaus erwiesen ist. Auch bei Versuchen mit einem Zylinder von 21,7 mm Durchmesser und Kugeln mit 44 und 22 mm Durchmesser und den verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten ergab sich eine sehr gute-Übereinstimmung mit den aus der Literatur bekannten Widerstandsbeiwerten.