Was einen die Luftströmung zeigt

Wenn man die Kraft einer Luft- oder Wasserströmung auf einen Gegenstand untersuchen will, ist es eine gute Methode, die Luft- oder Wasserströmung in ihrem Verlauf genau anzuschauen.

Im Windkanal kann man den Weg der Luft um einen Gegenstand (hier ein Auto) sichtbar machen, indem man kleine Nebelteilchen in den Luftweg bringt.

Wird ein Brett quer zur Strömung gestellt, wie ein flaches Segel auf der Vorwindstrecke, gibt es davor einen Staubereich und dahinter einen Wirbelbereich. Die Luft oder das Wasser werden dabei stark abgebremst. Die Strömungsrichtung hat sich nach dem Brett nicht wesentlich geändert.

Wird ein Brett schräg zur Strömung gestellt, wie bei einem total flachen Segel, gibt es davor einen Staubereich und dahinter einen Wirbelbereich. Die Luft oder das Wasser werden dabei abgebremst. Die Strömungsrichtung ändert sich durch das Brett. Auf der Leeseite wird die Luft stärker abgelenkt als auf der Luvseite.

Wird ein rundes Brett wie ein Segel in die Strömung gestellt entfällt, gibt es kaum einen Staubereich vor dem Segel und auch der Wirbelbereich ist nicht so stark ausgeprägt. Die Luft oder das Wasser werden dabei vorallem umgelenkt. Die Strömungsrichtung hat sich nach dem runden Brett wesentlich geändert.

Wie sich die Geschwindigkeit der Luft (breiter Pfeil) während des Vorbeiströmens ändert zeigt die Animation.

Die Geschwindigkeit der Luft hat sich beim Vorbeiströmen geändert. Die Änderung ist durch den Pfeil "Delta" dargestellt. In Richtung dieses "Delta" hat das Segel eine Kraft auf die Luft bewirkt. In der Gegenrichtung hat die Luft auf das Segel eine gleich große Kraft bewirkt.

Wenn die Luft umgelenkt und dabei langsamer wird (Geschwindigkeitspfeil wird kürzer) ergeben sich diese Kraftrichtungen.

Wird die Luft ohne die Richtung zu ändern nur abgebremst ergeben sich diese Kraftrichtungen.

Was kann man daraus erkennen?
Auf einem Amwindkurs möchte man, dass die Kräfte aufs Segel möglichst nach vorne zeigen, deshalb sollte man versuchen, die Luft so wenig wie möglich abzubremsen und so weit wie möglich umzulenken. Da der scheinbare Wind etwa 38° von vorne kommt und das Segel hinten parallel zur Fahrtrichtung sein sollte, wird man die Luft auch nur um diese 38° umlenken können.
Auf Halbwind, Raumwind und Vorwindkursen sieht es anders aus.

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