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Windkanalversuch
Die Glockendüse aus einem Teichpumpen-Set von ALDI-Süd wurde an einen Gartenschlauch angeschlossen. Sie liefert bei normaler senkrechter Aufstellung (linkes Bild) einen glockenförmigen Wasservorhang.


      Glockendüse, Normalstellung (senkrecht)         Glockendüse, Horizotalstellung

Richtet man die Düse jedoch horizontal aus, so erhält man einen hohlkegelförmigen Wasservorhang.

Die folgende Abbildung zeigt die primitive Nachbildung eines Windkanals, um den Einfluß eines Wasservorhangs auf ein Fahrzeug zu untersuchen.


Versuchsanordnung bestehend aus Ventilator (links), Glockendüse (ca. 15° aus der Horizontalen geneigt) und Fahrzeugmodell (Hintergrund: Seitenwand eines Wohnmobils).



Das Fahrzeugmodell besteht aus einem senkrecht stehenden Ziegelstein, an den im oberen Bereich 2 Leisten angeklemmt sind. An den Enden der Leisten sind 4 Nägel eingeschlagen, an denen mit dünnen Messingdrähten der untere weiße Rahmen hängt. Vorne auf dem Rahmen wurde eine annähernd quadratförmige, gelbe Plastikschale angeschraubt, die den Frontbereich eines kastenförmigen Fahrzeuges darstellen soll. Der Rahmen konnte nach rechts und links ausschwingen. Eine Bewegung quer dazu wurde durch 2 kleinere Ziegelsteine (rechts vom Modellträger) verhindert.

Das Modell befand sich auf einer Plexiglasscheibe, auf der ein grüner und roter Streifen geklebt wurde, um die jeweilige Stellung anzuzeigen. In der Ruhestellung wies der am Rahmen angebrachte schwarze Pfeil auf die Grenze zwischen grüner und roter Markierung.

Wenn der Ventilator in seiner stärksten Einstellung blies, wurde das Fahrzeugmodell, wie nicht anders zu erwarten ,nach rechts ausgelenkt, wie die folgende Abbildung zeigt.



Wenn zusätzlich zum Ventilator die Wasserzufuhr zur Glockendüse eingeschaltet wurde, ergab sich die in folgender Abbildung gezeigte Stellung des Fahrzeugmodells. Der Pfeil wandert aus dem roten in den grünen Bereich. Das Modell erfährt keinen Widerstand, sondern wird sogar entgegengesetzt zur Luftströmung gezogen.

Natürlich ist das Ergebnis dieses Versuches leicht zu erklären:

Die Wasserglocke vor dem Fahrzeug leitet die Luft über das Fahrzeug, so dass sie nicht auf die Stirnfläche treffen kann und deshalb auch keinen Druck auf das Fahrzeug ausübt. Die nach hinten gerichtete Wasserströmung saugt die in der Glocke befindliche Luft nach hinten ab, so dass ein Unterdruck vor dem Fahrzeug entsteht und das Fahrzeugmodell sogar nach vorne beschleunigt wird.

Wie könnte dieser Effekt technisch genutzt werden?

Es stellen sich eine Menge neuer Fragen:

Läßt sich ein Wasservorhang erzeugen, der groß genug ist um die Frontseite eines Pkw's oder Lastwagens oder gar eines Flugzeuges abzudecken?

Läßt sich ein Wasservorhang erzeugen, der dünn genug ist, um mit geringem Transportvolumen des benötigten Wassers auszukommen, und der möglichst durchsichtig ist und die Sicht nicht beeinträchtigt?

Ist der Leistungsaufwand zur Erzeugung eines Wasservorhangs wesentlich geringer, als die Leistungseinsparung durch Widerstandsreduzierung?

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