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Mach 5 <--> 43.000 km/h (Mach 35)

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  1. Mach 5 <--> 43.000 km/h (Mach 35)

    Autor: Eheran 17.11.17 - 18:01

    Warum testet man bei Mach 35 Flugzeuge für Mach 5?
    Ja, da steht "über Mach 5" (also auch Lichgeschwindigkeit). Aber wieso das ganze? Entspricht bei den Temperaturen diese Geschwindigkeit dann Mach 5? Kann man bei solchen Geschwindigkeiten und Temperaturen überhaupt "einfach" in Mach rechnen?

  2. Re: Mach 5 <--> 43.000 km/h (Mach 35)

    Autor: Hegakalle 17.11.17 - 19:21

    Eheran schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Warum testet man bei Mach 35 Flugzeuge für Mach 5?

    Wegen der strömungsdynamischen Ähnlichkeitsbedingungen.
    https://www.google.de/search?q=ähnlichkeitsbedingungen+für+strömungsmaschinen

    > Kann man bei solchen Geschwindigkeiten und Temperaturen überhaupt "einfach" in
    > Mach rechnen?

    Ja, muss man sogar, da die Schallgeschwindigkeit von der Temperatur abhängt.
    c = sqrt((Kappa*R*T)/M)

    Je niedriger die Temperatur, desto niedriger die Schallgeschwindigkeit.
    Nicht umsonst gibt es sauteure Tieftemperatur Windkanäle für solche Tests bei hohen Machzahlen: http://evolution.skf.com/de/forschung-im-eisigen-windkanal/



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 17.11.17 19:21 durch Hegakalle.

  3. Re: Mach 5 <--> 43.000 km/h (Mach 35)

    Autor: Eheran 17.11.17 - 21:59

    Meinst du:
    Kappa = Isentropenexponent (also sagen wir einfach 1, ist eh abhängig von T)?
    R = 8,pi
    Und M als 0.029kg/mol?

  4. Re: Mach 5 <--> 43.000 km/h (Mach 35)

    Autor: Bitcoinmillionär 17.11.17 - 22:23

    Eheran schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Meinst du:
    > Kappa = Isentropenexponent (also sagen wir einfach 1, ist eh abhängig von
    > T)?
    > R = 8,pi
    > Und M als 0.029kg/mol?

    Ja, den Isentropenexponent.
    Kappa ist eher 1,4 bei Standardbedingungen für Luft.
    R = universelle Gaskonstante = 8,315 J/(mol*K)
    M = Molmasse von Luft, 0,029kg/mol kommt halbwegs hin.

    so lande ich bei c = sqrt((1,4*8,315(J/mol*K)*293K)/0,029kg/mol) = 343m/s
    was ja in guter Näherung der Schallgeschwindigkeit bei Normalbedingungen (1 bar Luftdruck, 20°C) entspricht.

    Wenn man jetzt im Windkanal mit der Temperatur runtergeht, wie etwa in dem Tieftemperaturkanal am DLR in Köln, also -160°C / 113K, dann ergibt sich nur noch eine Schallgeschwindigkeit von 213m/s.
    400m/s Strömungsgeschwindigkeit sind dann also schon fast Mach 2 mit allen Effekten, also Druckstöße, Machscher Kegel usw..



    2 mal bearbeitet, zuletzt am 17.11.17 22:35 durch Bitcoinmillionär.

  5. Re: Mach 5 <--> 43.000 km/h (Mach 35)

    Autor: Eheran 17.11.17 - 22:38

    >Kappa ist eher 1,4 bei Standardbedingungen für Luft.
    Bei 8000°C und sonst-wie-viel-bar sicher nicht mehr :>
    Für 8000K jedenfalls (mit Kappa = 1) wären das dann 1500m/s, also für 4.3E7 m/s noch Mach 29 und nicht Größenordnung von 5.

    PS: Wenn man solche Formeln nennt bitte auch kurz erklären. Soetwas kann sich ein "Unwissender" nicht herleiten was ggf. zu Frustration führt. Aber natürlich trotzdem danke für den Einwurf :)

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