Hallo,
seit einiger Zeit spukt eine Idee in meinem Kopf herum und ich wüsste gerne ob sie funktionieren würde, oder ob es sie bereits gibt:
Man nehme ein Fahrzeug mit einem hohen CW Wert (z.b. Mercedes G Modell, LKW, …) und baue vorne ein starkes Luftgebläse ein, das Luft gegen die Fahrtrichtung nach vorne rausbläst. Die Geschwindigkeit des Luftstroms muss dabei leicht höher sein als das Fahrzeug schnell fährt und das Volumen des Stroms muss gross genug sein, damit das Fahrzeug permanent durch den selbst erzeugten Luftstrom fährt und nicht vom Fahrtwind berührt wird.
Zwei Dinge passieren dadurch in meinen Augen:
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Der direkte Luftwiderstand für den Vortrieb des Fahrzeugs sinkt, weil die selbst rausgeblasenen Luftteilchen fast die selbe Geschwindigkeit haben. Da der Widerstand mit zunehmender Geschwindigkeit quadratisch steigt hat der Luftschild einen Effekt, als würde das Auto in Schrittgeschwindigkeit fahren.
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Der indirekte Luftwiderstand des Luftschilds durch die rausgeblasene Luft wird aufgrund der sehr kleinen Luftmoleküle und ihrer perfekten Beweglichkeit situationsunabhängig optimal minimiert (Ausname: starker Seitenwind).
Damit sinkt insgesamt der CW-Wert auf den eines perfekt geformten Tropfens unabhängig von der tatsächlichen Form des Fahrzeugs. Der Treibstoffverbrauch sinkt entsprechend.
Die Bedingung für einen Einsatz:
Da der Luftwiderstand erst bei höheren Geschwindigkeiten (oder dichteren Medien als Luft) eine tragende Rolle spielt lohnt sich ein Einbau oder Einsatz nur dann wenn der Treibstoffverbrauch mit Gebläse und bei Bedarf erzeugter Luftblase geringer ist als der Treibstoffverbrauch ohne den Einbau eines Gebläses.
Mögliche Nebenanwendungen:
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Flugzeuge und Raketen: Da beides sehr schnell fliegt könnte es sich als vorteilhaft erweisen insbesondere die Ecken und Kanten mit einem Luftpolster auszustatten. Im Extremen sieht man das bei Raumschiffen, welche in die Stratosphäre wiedereintreten, da sie mit sehr hoher Geschwindigkeit aus dem Vakuum auf die Luftpartikel der Atmosphäre treffen.
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Schiffe, U-Boote: Im Wasser kann ein Luftpolster leicht modifiziert ebenfalls den Widerstand optimieren. Es muss lediglich darauf geachtet werden, die Oberfläche unten zu maximieren, damit die Luft nicht wirkungslos nach oben steigen kann. Bei Schiffen impliziert dies einen flachen und breiten Rumpf mit Rillen in denen die Luft entlang stömt, bei U-Booten eine Keilform mit einer kleinen und flachen Seite oben und grossen Flächen mit Luftrillen an den Seiten.
Wie oben bereits vorgefragt: Würde das funktionieren bzw. sich lohnen? Oder gibt es so etwas vielleicht sogar schon? Und bei einer Kombination von ja-nein: Würde sowas als Patent durchgehen?
Danke schonmal fürs antworten,
Gruss!