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Stromlinienform

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Dieser Artikel behandelt die Stromlinienform. Siehe auchStromlinienfahrzeug undStromlinien-Moderne.
Stromlinienverlauf um stromlinienförmigesTragflügelprofil

DieStromlinienform ist die ideale Form eines Körpers, die sich durch einen möglichst geringenStrömungswiderstand gegenüber dem umströmendenMedium, zumeistLuft oderWasser, auszeichnet. Ein quantitatives Maß für die Stromlinienförmigkeit ist derStrömungswiderstandskoeffizientCw{\displaystyle C_{w}}; dieser ist in erster Näherung nur von der Form, nicht der Größe des umströmten Körpers abhängig. Je niedriger seinCw{\displaystyle C_{w}}-Wert, umso stromlinienförmiger der Körper. Qualitativ ablesbar ist Stromlinienform an einem glatten, weitestgehendwirbelfreien Verlauf derStromlinien, die innumerischen Simulationen oderWindkanalexperimenten sichtbar gemacht werden können.

Fahr- und Flugzeuge,Schiffe undU-Boote werden meist nach den Regeln derFluiddynamik entworfen, um möglichst stromlinienförmig zu sein.

Die Natur zeigt bei einigen Tieren die Stromlinienform. So sind schnell schwimmende Fische,Wale undPinguine stromlinienförmig, nutzen dieHydrodynamik. Vögel sind gut an die Regeln derAerodynamik angepasst.

Ziel ist es, sich sowohl in der Technik als auch in der Natur mit möglichst wenig Energieaufwand durch ein Medium zu bewegen oder strömenden Medien möglichst wenig Widerstand entgegenzusetzen (z. B. bei Gebäuden).

Geschichte

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Modell eines Luftschiffkörpers für den Windkanal derModellversuchsanstalt in Göttingen, 1908

Der Begriff Stromlinienform wurde Anfang des 20. Jahrhunderts im Zuge der immer höheren Geschwindigkeiten motorisierter Luft- und Landfahrzeuge und deren mit der Geschwindigkeit stark steigenden Luftwiderstandes geprägt, als man systematische Strömungsversuche unternahm. Bereits 1907/08 wurde vonLudwig Prandtl in Göttingen die spätereAerodynamische Versuchsanstalt als „Modellversuchsanstalt für Aerodynamik der Motorluftschiff-Studiengesellschaft“ errichtet und in Betrieb genommen, um die „beste“ Luftschiffform zu entwickeln.[1] So wurdenLuftschiffe vonZeppelin undSchütte-Lanz zu einem Synonym für die Stromlinienform und des technischen Fortschritts. Viele wissenschaftliche aerodynamische Grundlagen stammen aus dieser Zeit.

Im Windkanal entwickelte strömungsgünstige Fahrzeuge wie derTropfenwagen von Edmund Rumpler vom Herbst 1921 mit einemCw{\displaystyle C_{w}} von nur 0,28 scheiterten am Markt. Im Europa der 1930er Jahre am erfolgreichsten waren derTatra 77 und seine Nachfolger. Forschungen vonPaul Jaray,Wunibald Kamm undKarl Schlör von Westhofen-Dirmstein (Schlörwagen) wurden wenig beachtet und später vom Zweiten Weltkrieg unterbrochen.

Design

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Berühmt sind die Stromlinienformen älterer Autos, die besonders geschwungene Linien zeigten. Da sich die Stromlinienform aber meist auf Andeutungen beschränkte und kaum im Windkanal geforscht wurde, war der tatsächliche Widerstandsbeiwert nicht unbedingt niedrig. DerChrysler Airflow von 1934 scheiterte am Markt, derBendix SWC ging gar nicht in die Serienfertigung. Am erfolgreichsten waren in Europa in den 1930er Jahren – wie erwähnt – derTatra 77 und seine Nachfolger.

Erwähnenswert sind auch dieStromlinienlokomotiven. Beispielhaft dafür sind:

  • die deutscheDR-Baureihe 03.10 oder dieDR-Baureihe 05 (Weltrekord 1935 mit 200,4 km/h),
  • die Stromlinienausführungen der US-amerikanischenHudson-Lokomotiven und
  • die englische LokomotiveMallard (bis heute bestehender Weltrekord für Dampflokomotiven mit 201,2 km/h).

Parallel dazu wurden ganzeStromlinienzüge entwickelt, beginnend mit demdieselelektrischenFliegenden Hamburger und dem dampfbetriebenenHenschel-Wegmann-Zug. Seit den 1930er Jahren stellten diese Züge den Premium-Service des Eisenbahnverkehrs. Sie bildeten auch die Grundlage für die heutigenHochgeschwindigkeitszüge.

Bedeutende Pioniere des auch nur kurz alsStreamlining bezeichnetenStromliniendesigns warenRaymond Loewy,Norman Bel Geddes,Henry Dreyfuss undOtto Kuhler.

Siehe auch

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Literatur

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  • Wolf-Heinrich Hucho:Renaissance der Stromlinie? Aerodynamik und Fahrzeugtechnik im Widerstreit. In:Kultur & Technik. Zeitschrift des Deutschen Museums. 14. Jahrgang,Nr. 1. C. H. Beck, 1990,ISSN 0344-5690,S. 22–30 (deutsches-museum.de [PDF;30,1 MB; abgerufen am 9. April 2024]). 
  • Hans Straßl:Der Tropfenwagen von Edmund Rumpler. In:Meisterwerke aus dem Deutschen Museum.Band III. Deutsches Museum, München 2000,ISBN 3-924183-79-1,S. 12–15 (deutsches-museum.de (Memento vom 23. April 2021 imInternet Archive) [abgerufen am 9. April 2024]). 

Weblinks

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Einzelnachweise

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  1. Sven Grünewald:Wiege der Luftfahrtforschung. In: Regionalverband Südniedersachsen e. V. (Hrsg.):RegJo.Nr. 54. Polygo Verlag, 2010,ISSN 1615-5696,S. 24. 
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