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Kármánsche Wirbelstraßen
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Inhaltsübersicht 1. Einführung
2. Was ist eine Kármánsche Wirbelstraße? 3. Wo treten Kármánsche Wirbelstraßen auf ? 4. Welche Gefahr geht von Kármánschen Wirbelstraßen aus?
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Was ist eine Kármánsche Wirbelstraße?
Phänomen in der Strömungsmechanik 1911 von Theodore von Kármán erforscht
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Stabile Wirbelstraßen entstehen bei einer Reynoldszahl ~ 150-300 und bei Re > 107.
Es bilden sich Wirbel aus, die sich ablösen und ein periodisch verlaufendes System bilden. Kármán entdeckte, dass sich diese Wirbel abwechselnd ablösen. Diese Wirbel haben entgegengesetzte Drehrichtungen. Strömungsrichtung ändert sich Eine Kármánsche Wirbelstraße entsteht nur unter bestimmten strömungstechnischen Voraussetzungen. Sie ist abhängig von der Reynoldszahl, der Windgeschwindigkeit, dem charakteristischen Strömungsquerschnitt und der Viskosität.
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Wo treten Kármánsche Wirbelstraßen auf?
In der Natur: Wolkenfelder oder Gewässer Tragflächen von Flugzeugen Ursachen: Orographische Hindernisse ( z. B. Bergspitzen, Inseln)
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Jan Mayen Vulkaninsel 650 Kilometer nordöstlich von Island
Beerenberg 2200 m hoch Im Lee der Insel sind häufig Wirbelstraßen zu sehen
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Jan Mayen, 13.Februar 2004 Küste vor Kalifornien
Küste vor Kalifornien
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Welche Gefahr geht von Karmanschen Wirbelstraßen aus?
Bsp.: Tacoma Narrows Bridge (Staat Washington) Am 7. November 1940 stürzte die Brücke bei einer Windgeschwindigkeit von 67km/h ein.
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Fahrbahn bildete sich eine Kármánsche Wirbelstraße.
Hinter den Seitenplatten der Fahrbahn bildete sich eine Kármánsche Wirbelstraße. Die Anregungsfrequenz der Wirbelstraße entsprach der Eigenfrequenz der Brücke Die periodisch auf die Brücke einwirkenden Kräfte verstärkten sich immer mehr Einsturz der Brücke
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Bei Nachfolgebauten wie z. B der Golden-Gate-Bridge wurden die Seitenwände mit großen Löchern versehen oder durch Gitter ersetzt.
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Quellen: www.top-wetter.de/lexikon/k/karmanwirbelstrasse.htm
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