KATALYSE-Journal
| Artikel Nr.: 13946
Windräder mit Walflossen
München, 31.03.2008: Buckelwale sind nicht nur die besten Sänger der Tiefsee, sie sind auch Meister der Strömungsmechanik. Wendig, wie man es den bis zu 15 Meter langen und 30 Tonnen schweren Kolossen kaum zutraut, durchpflügen sie die Weltmeere. Das Geheimnis dieser Gewandtheit liegt in den Tuberkeln an den Vorderkanten der Brustflossen.Schon vor Jahren haben Windtunnelversuche gezeigt, dass derartige Knubbel an den Flügeln besonders hohe Anstellwinkel erlauben, ohne dass der Luftstrom abrupt abreißt. Nun haben Forscher der Harvard University in den USA physikalisch genauer ergründen können, wie es dazu kommt.
Bei herkömmlichen Flugzeugflügeln reißt bei einem Anstellwinkel von über 40 Grad (der Anstellwinkel ist der Winkel zwischen der Strömungsrichtung und dem Tragflächenquerschnitt), der Luftstrom ab. Der Luftwiderstand erhöht sich abrupt und der Auftrieb fällt weg, das Flugzeug sinkt plötzlich rasend schnell. Prinzipiell passiert im Meer bei einer ebenen Flosse im Wasserstrom das Gleiche.
Die Noppen an der Buckelwalflosse jedoch verändern die Druckverteilung des Wassers auf der Flosse. Durch die Unebenheiten ist der Anstellwinkel an verschiedenen Teilen der Flosse unterschiedlich. Der Wasserstrom reißt also nicht am ganzen Flügel gleichzeitig ab, sondern immer nur partiell. Da aber nur ein kompletter Abriss das Flugobjekt taumeln lässt, kann der Buckelwal seine Flosse insgesamt um bis zu 40 Prozent steiler anstellen, als dies ohne Noppen der Fall wäre.
Übertragen auf die Rotoren von Windrädern oder die Flügel von Flugzeugen, haben die Forscher ausgerechnet, dass der Luftwderstand um ein Drittel verringert und der Auftrieb um acht Prozent vergrößern lässt. Hubschrauber, Düsenjets oder auch U-boote könnten so wendiger und kraftstoffsparender werden, Windräder merh Physikalisch: Bewegte elektrische Ladungen (Elektrizität) werden als elektrischer S. bezeichnet. Strom produzieren.
Bild: Fotolia
Autor: Natur + Kosmos
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Stand: 31. Maerz 2008
Erstellt: 31. Maerz 2008
Stand: 31. Maerz 2008
Erstellt: 31. Maerz 2008
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