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Wie erörtere ich den Luftwiderstand einer Boeing 747-8?


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Guten Abend, im Zuge einer Präsentationssituation muss ich den Luftwiderstand einer Boeing 747-8 herleiten. Dies würde ich gerne an einer Beispielrechnung tun.

 

Bei meiner Recherche bin ich auf folgende Formel gestoßen: Fw= 1/2*Cw*p*A*v^2

 

Für die Beispielrechnung möchte ich nun folgende Parameter heranziehen:

Cw Wert 747-8 = 0,08

p = 0,41kg/m^3

A = 320 m^2

v = 850 km/h

 

Wenn ich diese Parameter nun einsetze ( 1/2*0,08*0,41kg/m^3*320m^2*850^2)

kriege ich die Lösung 3.358.720 Neton

 

Ist es möglich diese Rechnung so auszuführen? Wenn nicht, was muss ich anpassen bzw. anders machen?

Ich würde mich über eine Antwort freuen.

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Die 3,irgendwas Millionen können schon mal nicht stimmen. Für einen stationären Flugzustand muss Widerstand = Antriebsleistung sein, sonst würde das mit dem fliegen ja schwierig werden da die Antriebskraft nicht ausreichen würde um den Widerstand zu überwinden. 

 

Grundsätzlich kann man mit der Formel den aerodynamischen Widerstand bestimmen. Aber denk nochmal drüber nach ob man Geschwindigkeiten nicht sonst doch eher in einer anderen Einheit in Formeln einsetzt ;)

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Vorausgesetzt, die Parameter sind alle korrekt, würde Das schon passen. Allerdings ist die Geschwindigkeit in m/s einzusetzen, also dein Endwert um den Faktor 3,6^2 zu hoch. 

Als Vergleich: Das GEnx für die 747-8 entwickelt nur knapp 300kN. Vier davon schaffen also keine 3,3MN. Das alleine dient schon mal als Qualitätskontrolle... 

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vor 1 Stunde schrieb abdul099:

Vorausgesetzt, die Parameter sind alle korrekt, würde Das schon passen. Allerdings ist die Geschwindigkeit in m/s einzusetzen, also dein Endwert um den Faktor 3,6^2 zu hoch. 

Als Vergleich: Das GEnx für die 747-8 entwickelt nur knapp 300kN. Vier davon schaffen also keine 3,3MN. Das alleine dient schon mal als Qualitätskontrolle... 

 

Guten Abend, vielen Dank, für die  Antwort.

Ich habe nochmal recherchiert und hier einen Cw Wert von 0,03 gefunden.

Ich habe mich außerdem bei der Flügelfläche tatsächlich vertan und sie beträgt 544m^2.

Bei der Geschwindigkeit habe ich nun 236 m/s heraus.

 

Wenn ich dies nun in die Formel einsetze: 1/2*0,03*0,41kg/m^3*544m^2*236m/s^2 = 186.366 Newton

 

Sieht dies nun korrekter aus?

Schönen Abend noch.

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Die Flügelfläche ist für den Luftwiderstand irrelevant.

Was du einsetzen musst, ist die Stirnfläche. Stell dir vor, dir Kiste steht vor einer Wand, und du leuchtet von vorne mit einer Lampe drauf. Die Fläche vom Schattenwurf an der Wand ist dann die Fläche, die in die Formel für den Widerstand eingeht.

 

Ich kenne die Zahlen für die 747-8 nicht, aber bist du dir sicher, dass der Cw von 0,03 für das komplette Flugzeug ist? Eigentlich wäre das n Widerstandsbeiwert für ein Flügelprofil alleine, aber ein echtes Flugzeug entwickelt ja auch viel Reibung am Rumpf, Leitwerke, die Triebwerke stehen wie ein Ofenrohr im Wind... 

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vor 2 Stunden schrieb bueno vista:

Mich würde brennend interessieren welchen Hintergrund diese wissenschaftliche Aufgabe hat.

Außer im Bildungsbereich kann ich mir aber kaum vorstellen, dass man in ner Präsentation sowas herleiten muss. Also vermute ich mal, was Schulisches aus der Kategorie "ups, doch nicht so einfach".

Zumindest hoffe ich sehr stark, dass es nichts mit nem Studium in nem technischen Bereich zu tun hat, sonst geht unsere Rente flöten.

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vor 10 Stunden schrieb abdul099:

Außer im Bildungsbereich kann ich mir aber kaum vorstellen, dass man in ner Präsentation sowas herleiten muss. Also vermute ich mal, was Schulisches aus der Kategorie "ups, doch nicht so einfach".

Zumindest hoffe ich sehr stark, dass es nichts mit nem Studium in nem technischen Bereich zu tun hat, sonst geht unsere Rente flöten.

 

Als Dozent einer Maschinenbaufakultät kann ich Dir sagen, auch solche Studis gibt es immer wieder (und gefühlt leider auch immer häufiger). Meist ist dann der Vortrag sowie die weiteren Leistungen allerdings auch so schlecht, dass die Studis nie einen Abschluss schaffen und dann abbrechen. Nur ganz wenige rutschen bis zum Ende durch, hatte aber letztens den Fall, dass jemand einen Wikipediaartikel als Bachelorthesis einreicht. Spätestens da war dann aber Schluss für ihn. 

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vor 59 Minuten schrieb Nosig:

Alles ist ganz einfach erklärbar. Luftfahrt bestimmt auch?

Ja, natürlich. Aber es wird gefährlich, wenn einer die einfache Erklärung nimmt und dann das (halb)Wissen in ne praktische Anwendung einbezieht. Deswegen hoffe ich ja immer noch, dass es eben für n Referat in der Schule war und nicht für ein Ingenieurstudium.

Ich weigere mich einfach, locodtms Erfahrungsbericht anzuerkennen, da wir damals nur einen Kommilitonen hatten, der ähnlich dreist war. Der Rest hat schnell gelernt, selbst nachzudenken.

(Dem einen hab ich aber gewünscht, dass ihn der Blitz beim sch.... trifft.)

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  • 3 Monate später...
Am 12.4.2021 um 01:07 schrieb abdul099:

Die Flügelfläche ist für den Luftwiderstand irrelevant.

Was du einsetzen musst, ist die Stirnfläche. Stell dir vor, dir Kiste steht vor einer Wand, und du leuchtet von vorne mit einer Lampe drauf. Die Fläche vom Schattenwurf an der Wand ist dann die Fläche, die in die Formel für den Widerstand eingeht.

Das stimmt nicht. Der Gesamtwiderstand ist die Summe aus induziertem Widerstand und Profilwiderstand (wobei man da Interferenzen berücksichtigen muss). Für Auftriebskörper wird grundsätzlich die Draufsicht als Bezugsfläche genommen (Tragflächen, Leitwerke). Bei allen anderen Bauteilen (Rumpf, Triebwerke, Verkleidungen, etc.) wird die Stirnfläche genommen.

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vor 15 Stunden schrieb GEC MD-11:

Das stimmt nicht. Der Gesamtwiderstand ist die Summe aus induziertem Widerstand und Profilwiderstand (wobei man da Interferenzen berücksichtigen muss). Für Auftriebskörper wird grundsätzlich die Draufsicht als Bezugsfläche genommen (Tragflächen, Leitwerke). Bei allen anderen Bauteilen (Rumpf, Triebwerke, Verkleidungen, etc.) wird die Stirnfläche genommen.

Da haste grundsätzlich Recht.

Aber es ging ursprünglich um den Luftwiderstand vom ganzen Flugzeug, und für das komplette Flugzeug wäre die Flügelfläche als Bezugsfläche wieder etwas seltsam gewählt. Und wenn es ums ganze Flugzeug geht, dürfte auch der induzierte Widerstand bereits seinen Weg in den passenden Beiwert gefunden haben... 

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