‚x
Dr.-Ing. F. Bendemann
Jleshalb gilt Ansatz 3) nicht mehr. Der Rückdruck wird größer
als F-p. Liegt F am Ende einer trichterförmigen Ausrun-
lung der Wand, die sich der Einschnürungsform des Strahles
ınpaßt, so wird sogar F, = F, oder 0 = 1 und P=2F)p
Die Hälfte dieses auf das Gefäß wirkenden Rückdruckes ent-
steht durch Vermittelung der trichterförmigen Wand, an der
etzt schon die gesamte Beschleunigung stattfindet.
Ähnlich wird sich auch bei Luftschrauben die Einschnürung
vermindern, wenn man sie mit einem Einlauftrichter versieht,
wie in Fig. 73 angedeutet. Der Grenzwert 4 = I ist zwar auch
dann nicht erreichbar, weil sonst gar keine Beschleunigung
der Luft in der Schraube mehr stattfände. Immerhin könnte
wohl @ > 0,5, der theoretische Rückdruck also größer als
nach unserem Ansatz werden, nämlich PP? = 4uaFL*
Dieser Rückdruck ist jetzt aber nicht mehr in früherer Weise
als Schraubendruck anzusehen,
Denn sobald « den Wert 0,5 über-
steigt, muß, wie beim Wasser-
strahl, ein Teil des Druckes auf
len Trichter wirken. Dieser ist ein
aktiver Teil des Apparates gewor-
len; wenn er fehlt, so kann der
entsprechende Teil des Rück-
iruckes nicht wirken, d. h. die
verminderte Einschnürung kann,
wenn überhaupt, nur durch Unvoll-
kommenheiten der Schraube zustande kommen und keinesfalls
entsprechenden Vorteil bringen. Es hätte also keinen Sinn,
den Gütegrad der Raumausnutzung, um den es sich ja bei
alledem handelt, noch auf die Größe der Schraube allein zu
peziehen. Auch vom rein praktischen Standpunkt müßte
man den Durchmesser der ganzen Vorrichtung bei Vergleichen
zugrunde legen.
Daß übrigens in jedem Flüssigkeitsstrahl, solange er
aoch im Begriffe ist, sich einzuschnüren, ein Überdruck herrschen
muß, erklärt sich sehr einfach. Die Flüssigkeitsteilchen im
Mantel beschreiben gekrümmte Bahnen. Ihrer nach der
Mitte des Strahles gerichteten Fliehkraft muß eine Druck-
zunahme nach dem Innern gegenüberstehen. Ohne Überdruck
wäre ja auch eine weitere Geschwindigkeitszunahme nicht
nöglich. Mit der etwaigen Zusammendrückbarkeit der Flüs-
zigkeit hat das also nichts zu tun.
Die Einschnürung des Schraubenstrahles zu messen,
ist leider schwierig, weil er durchaus nicht so scharf begrenzt
st, wie ein Wasserstrahl in Luft. Eine Wirbelzone am Mantel
verursacht beständige Schwankungen der Meßinstrumente.
Wir haben schon mehrfach solche Aufnahmen gemacht und
gleichzeitig die Luftgeschwindigkeiten über den Strahl nach
Größe und Richtung gemessen mit dem Ziele, eine Art Energie-
»lanz aufzustellen, d.h. die Verteilung der Versuche nach-
zuweisen. Über diese und andere Messungen, welche die
Luftbewegungs- und Druckverhältnisse an den Schrauben-
flügeln betreffen, werden wir berichten, sobald das Material
zenügend vollständig erscheint, um allgemeinere—Schlüsse
ziehen zu lassen.
Jügeln entsteht, und die eine besonders günstige Um-
setzung der antreibenden Kraft in senkrechten Auftrieb
nöglich macht. Aber gewisse Berührungspunkte zwischen
»eiden Fällen bleiben bestehen, und es wird nicht unnütz
‚ein, einen Blick auf die neuesten Ergebnisse der Flügel-
‘:heorie zu werfen.
Zunächst möchten wir einmal ausdrücklich auf einen
Dunkt hinweisen, der zwar keineswegs neu ist und schon
;fters berührt wurde, der aber selbst in wissenschaft-
ichen Arbeiten noch immer merkwürdig wenig beachtet
wird: Die große Bedeutung der Rücken- oder
3augseite von Flügeln jeder Art. (Flügel nennen
wir alle Körper, die durch ihre Bewegung dynamische
Trag- oder Treibkräfte wecken sollen, ob sie sich nun
sradlinig, kreisend oder sonstwie bewegen.)
In der langen Entwicklungsgeschichte der Schiffs-
schrauben hat man der Frage der Profilformen meist
venig Beachtung geschenkt. Man pflegt stillschweigend
zon der verständlichen Annahme auszugehen, daß es be-
onders auf gute Form der Druckseite ankomme, und daß
in möglichst dünnes, besonders vorn scharf geschnittenes
>rofil die besten Wirkungen verspreche. Man berechnet
so nach dem Steigungsgesetz, das die Betriebsverhält-
ıisse und gewisse bewährte Regeln verlangen, die Schraube
Is eine mathematische Fläche, nimmt diese als Druckseite
ınd legt das zur Festigkeit nötige Material zu sichelför-
nigem Querschnitt auf. Die besondere Form der Saug-
eite bleibt ziemlich unbestimmt und mehr oder weniger
lem Zufall überlassen, während man die Druckseite oft
ogar noch durch kostspielige Bearbeitung genau auf die
1erechnete Form zu bringen sucht.
In den vorliegenden Arbeiten über die Berechnung
ler Luftschrauben hat man sich bisher ebenfalls an diesen
/organg gehalten.
Eine einfache Überlegung auf längst bekannter Grund-
age führt aber bereits zu der Erkenntnis, daß auf der Saug-
seite eines Flügels jeder Art weit höhere Relativgeschwindig-
zeiten herrschen müssen, als auf seiner Druckseite!). Denn
ı1ach dem allgemeinen Gesetz, das aus den Grundgleichungen
ler Hydrodynamik hervorgeht, muß die Summe von
ıydrostatischem Flüssigkeitsdruck (P) und Geschwindig-
zeitshöhe (w? 7 an jedem Punkte eines zusammen-
ıängend erfüllten Raumes immer den gleichen Wert (Po)
ı1aben (falls man, wie in unseren Fragen immer zulässig,
Viveauhöhenunterschiede vernachlässigen darf). Daraus
olgt ohne weiteres, daß auf der Seite eines Körpers, von
ler erhöhter Druck auf ihn wirken soll, niedrigere Ge-
chwindigkeiten bestehen müssen als auf der Gegenseite,
is versteht sich zunächst, wenn man den Körper ın be-
vegter Flüssigkeit feststehend denkt, muß aber nach dem
resetz von Kraft und Gegenkraft auch umgekehrt gelten,
äür Schraubenflügel sowohl wie für Drachenflügel. Denn
‚uch jene können wir uns feststehend und den ganzen
ımgebenden Luftraum rückwärts kreisend denken.
Hohe Relativgeschwindigkeiten, die somit unter allen
Jmständen auf der Saugseite bestehen müssen, lassen
ıun weiter darauf schließen, daß Unregelmäßigkeiten
er Rückenfläche viel stärker zu schädlichen Wirbelbil-
ungen Anstoß geben, als Unregelmäßigkeiten der Druck-
eite; und die beiderseits erzeugten Verluste werden min-
ıestens in quadratischem Verhältnis der beiderseits herr-
chenden Relativgeschwindigkeiten stehen.
Wir haben durch einige besondere Versuche, deren
irgebnisse oben (zu 2) mitgeteilt wurden, noch den
wraktischen Nachweis gebracht, daß das in hohem Maße
6 9} Val. Finsterwalder, Ztschr. f. Fl. u. M. 1910, Nr. I,
. u. I
Sie.
Einige neuere Gesichtspunkte zur Frage der
Flügelprofile.
Die eindringlichere Bearbeitung der hydrodynamischen
ragen, die durch die Fortschritte der Luftfahrt angeregt
wurde, hat verschiedene neue Gesichtspunkte herein-
zetragen.
Zunächst sind allerdings nur die Vorgänge an gerad-
.inig fortschreitenden Drachenflügeln durch theoretische
corschungen ziemlich weitgehend geklärt worden. Auf krei-
sende Schraubenflügel, auch ohne axial-fortschreitende
Bewegung, dürfen die Ergebnisse dieser Arbeiten im all-
zemeinen nicht übertragen werden, vor allem, weil solche, in
‚ascher Folge denselben Raum bestreichend, eine annähernd
xontinulerliche Strahlbewegung erzeugen, die selbst bei
großen, langsam laufenden Schrauben ganz verschieden
ist von der wellenförmigen Luftbewegung, die bei einzel-
nen (sich nicht in kurzem Abstand folgenden) Drachen-