Der Geek-Atlas (German Edition)
im freien Fall getestet. Dazu lässt man sie in einem Vakuum 155 Meter tief fallen. Der Sturz dauert etwa
fünf Sekunden und endet für die Gerätschaften in einem Bett aus Styroporkugeln.
Die Einrichtung verfügt auch über Windkanäle. Bei einigen Führungen kann man durch den Able Silverstein Supersonic Wind Tunnel
hindurchgehen. In diesem können Flugzeug- und Raketenmodelle mit bis zu Mach 3 und einer Höhe von 45 Kilometern getestet werden.
Andere Windkanäle werden zur Simulation von Starts und Landungen genutzt.
Das Center besitzt auch eine riesige Einrichtung zur akustischen Messung von Düsentriebwerken. Im Dome of Silence (»Dom der
Stille«, Abbildung 116.1 ) können Triebwerke getestet und Messungen bezüglich neuer Ideen zur Geräuschverringerung durchgeführt werden. Das Innere
des Doms ist vollständig mit seltsamen Mustern aus Fiberglasplatten verkleidet, die jegliches Echo unterbinden.
Hier findet man auch die größte Vakuumkammer der Welt. Sie ist 37 Meter hoch und 30 Meter breit und damit groß genug, um ganze
Raumschiffe testen zu können. Die Vakuumkammer ist manchmal für Führungen geöffnet (und dann natürlich mit Luft gefüllt).
Praktische Informationen
Sie müssen amerikanischer Staatsbürger sein, um das NASA Glenn Research Center besuchen zu können. Besucherinformationen finden
Sie unter http://www.nasa.gov/centers/glenn/events/ .
Abbildung 116.1 Das Innere des Dome of Silence; zur Verfügung gestellt von Valerie Houghtland (val_pisces76)
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Das Bernoulli-Gesetz
Das Bernoulli-Gesetz ist einfach: Wenn sich die Geschwindigkeit einer fließenden Flüssigkeit erhöht, nimmt ihr Druck ab. Es
hat sich herausgestellt, dass diese einfache Regel für die meisten Arten fließender Flüssigkeiten gilt (bei denen die Flüssigkeit
nicht komprimiert werden kann, d.h. die Dichte unveränderlich ist) und ebenso für den Fluss von Gasen bei langsamen Geschwindigkeiten.
Daher ist sie in vielen Bereichen praktisch anwendbar. Besonders hilfreich ist das Bernoulli-Gesetz für das Verständnis der
Luftbewegung um eine Flugzeugtragfläche herum.
Das Bernoulli-Gesetz wird über die Bernoulli-Gleichung ( Gleichung 116.1 ) ausgedrückt, mit der die Geschwindigkeit des fließenden Fluids v, der Druck des Fluid p und dessen Dichte ρ zueinander in
Beziehung gesetzt werden.
Gleichung 116.1. Bernoulli-Gleichung
Die Gleichung zeigt, dass der (veränderliche) dynamische Druck sich proportional zum Quadrat der Fließgeschwindigkeit verhält.
Dies ist der ρv 2 /2-Teil der Gleichung, der häufig einfach mit q bezeichnet wird.
Eine Anwendung dieser Gleichung findet man beim Venturi-Effekt (siehe Den Wirkungsgrad messen ), bei dem eine Flüssigkeit, die durch eine Verengung in einer Röhre fließt. Dabei erhöht sich die Geschwindigkeit der Flüssigkeit,
während der Druck abnimmt. Der Druckunterschied vor dem Eintreten in die Verengung und der Druck in der Verengung sind proportional
zur Änderung der Fließ-geschwindigkeit. Die Fließgeschwindigkeiten müssen dabei nicht bekannt sein. Die aktuelle Fließgeschwindigkeit
lässt sich einfach mittels der Druckveränderung und der Flächen der beiden Teile der Röhre (vor und in der Verengung) bestimmen.
Bernoullis Gleichung kann auch bei der Messung der Fluggeschwindigkeit eines Flugzeugs genutzt werden. Dazu werden ein Pitotrohr
und eine statische Drucksonde verwendet. Auf der Außenseite des Flugzeugs befinden sich kleine Löcher, die Drucksonden, die
bündig mit der Außenhaut des Flugzeuges abschließen und den Druck der Umgebungsluft messen. Es können auch mehrere Drucksonden
vorhanden sein, um einen Durchschnittswert zu erhalten.
Das Pitotrohr (eine kleine Röhre mit einem Loch am Ende) ragt in Flugrichtung heraus. Durch dieses Rohr kann der Luftdruck,
der aus einer Kombination des statischen Drucks und der Bewegung des Flugzeugs entsteht, gemessen werden.
Die Messung des Drucks p über die Drucksonde und des Drucks q über das Pitotrohr liefert nach Umstellung der Bernoulli-Gleichung
die Geschwindigkeit v aus dem Luftdruck und der Luftdichte ρ (siehe Gleichung116-2).
Gleichung 116.2. Geschwindigkeit per Bernoulli-Gleichung über den Druckunterschied bestimmen
Die Bernoulli-Gleichung wird häufig genutzt, um den Auftrieb zu erklären. Die Tragflächen eines Flugzeugs sind so geformt,
dass die hier während des Fluges auftreffende Luft nach oben und unten abgelenkt wird. Bei der richtigen Form ist die
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