Wirbel sind im Wasser und in der Luft bekannt. Im Wasser z. B. durch die Paddel eines Bootes, die gleiche Wirbel
erzeugen wie ein Löffel in einer Kaffeetasse, der kurz wie ein Paddel bewegt wird. In Flüssen hinter Brückenpfeilern oder
Bunen treten Wirbel auf. Wie im Wasser hinter feststehenden Gegenständen entstehen auch in der Luft Wirbel hinter
angeströmten Gegenständen. Am besten zu sehen, wenn im Herbst Laub hinter einer Gebäudeecke am Boden `kreiselt´.
Im Sommer sind Wirbel als Windhosen bekannt. Im Süden der USA entwickeln sich diese bis zu den gefürchteten
Tornados. Darüber gibt es noch die ganz großen Wirbel, die als Tiefdruckgebiete (Zyklone) über unser Land hinweg
ziehen.
Was sind Wirbel und wie entstehen sie?
Wirbel sind keine eigenständige Gebilde in der Natur, haben also keinen eigenen `Willen´. Die zwei klassischen
Ursachen für sie sind das Zusammenfließen von Gasen/Fluiden auf einen zentralen Punkt und das gegenseitige
Verschieben von Gasen/Fluiden. Im folgenden wird nur über die zweiten, die Verschiebungswirbel
gesprochen. Sie treten auf, wenn Flächen von Körpern Teile von Gasen/Fluiden innerhalb der Gase/Fluide in
Bewegung versetzen. Auch ein stillstehendes Haus setzt im Luftstrom `Wind´ Teile von ihm gegen seine Windrichtung
in Bewegung, so daß hinter dem Haus Verschiebungswirbel entstehen. Es sind die gleichen, die hinter
Brückenpfeilern im Wasser entstehen. In der Aerokinetik treten nur Verschiebungswirbel auf.
In der Lehre wird vermittelt, daß zu jedem Wirbel ein Gegenwirbel gehört. Das ist falsch: Jeder Wirbel besteht in jedem
kleinsten Abschnitt aus Gründen, die örtlich in diesem Abschnitt vorliegen müssen! Selbst was unmittelbar
neben einem Abschnitt geschieht, hat keine prinzipiellen Einflüsse in ihn.
Weder kann ein Wirbel einen Gegenwirbel erzeugen noch kann er ohne diesen nicht existieren
Wirbel wie auch Gegenwirbel haben ihre ureigendsten örtlichen Entstehungsursachen.
Die Lehre vermittelt weiter, daß die Enden von Wirbeln immer an den Grenzen der Gase/Fluide enden müssen oder
sich beide Enden zu einem Ringwirbel verbinden müssen. Auch das ist nicht korrekt. Es ist nicht unmöglich, daß ein Wirbel
sogar beidseitig im freien Luftraum endet, da er nur dort besteht, wo die Voraussetzungen, Verschiebungen, vorliegen
und diese nicht an die Grenzen von Gasen/Fluiden gebunden sind. Rein statistisch gehen jedoch Verschiebungen von
Gasen/Fluiden fast immer bis an die Grenzen der Gase/Fluide. Tun sie es nicht, entstehen statistisch so gut wie immer
vollkommen geschlossene Ringwirbel, die sich an den Grenzen von Querschnitten von Gas-/Fluidströmen innerhalb
der umgebenden Gase/Fluide bilden.
Die Enden eines Wirbels werden nicht vom Wirbel bestimmt, sondern von seinen Verursachern
Wie entstehen Verschiebungswirbel?
Das ist exakt definierbar: Sie entstehen an den Linien, an denen Luftmassen sich gegenseitig aneinander vorbei
bewegen. Da sich die Luftmassen berühren, nehmen sie sich gegenseitig durch Reibung mit und verdrehen sich
miteinander. Ohne Reibung können keine Wirbel entstehen. Ist die Verschiebungsfläche in Richtung der
Differenzbewegung sehr lang, so entstehen Wirbel in ganz bestimmten Abständen (Helmholz fand Formeln dafür).
In der Aerokinetik bestehen keine langen Verschiebungsflächen, dafür jedoch lange Grenzlinien zwischen sich
gegeneinander bewegender Luft.
Für Verschiebungswirbel besteht der Grundsatz:
Verschiebungswirbel bilden sich an Verschiebungslinien/-flächen von Gasen/Fluiden
Die Verschiebungslinien von Gasen/Fluiden bestimmen, wo der Wirbelfaden (Drehachse der Wirbel) entlang läuft.
Hört die Gas/Fuidverschiebung im Gas/Fluid auf, so endet dort auch der Wirbel, ob mitten im Gas/Fluid oder an
Gas/Fluid begrenzenden Flächen oder auch an sich selbst, wenn die Verschiebungslinie eine geschlossene Form
hat. Letzteres ist immer der Fall, wenn innerhalb von Gasen/Fluiden ein rundum begrenzter Strom erzeugt wird. Wirbel
sind eindeutige Indikatoren dafür, daß es Verschiebungen von Gasen/Fluiden gibt. Diese bestimmen Ort, Verlauf
und Intensität der Wirbel.
Gegenwirbel sind ein Produkt unsauberer Beobachtungen an Ringwirbeln. Gegenwirbel entstehen nur bildhaft,
wenn ein Ringwirbel durchschnitten wird. Ein Ringwirbel ist jedoch nur ein Wirbel! Sein Anfang ist nur mit
seinem Ende verbunden, das ist alles. Er dreht sich um seine Achse rund herum in gleichem Sinn! Alles andere
sind Phantasien aber keine Physik.In der Schnittfläche erscheinen zwei Wirbel, gegeneinander drehend.
In einer Tasse ist die Oberfläche des Kaffees die Schnittfäche für einen Ringwirbel, der vom halb eingetauchten
Löffel nur halb entsteht. Wirbel können gar nicht bestimmen, wo sie sind und wie herum sie sich drehen. Das bestimmen
ausschließlich die Gase/Fluide an den Grenzen ihrer unterschiedlichen Bewegungen.
Die größten in der Natur von Menschen produzierten Wirbel sind die, die ein Flugzeug in der Luft erzeugt. Es verursacht
auf seiner Flugbahn einen Abwärtsstrom von Luftmasse. Damit entsteht an dessen Grenzen mit der umgebenden Luft
ein Ringwirbel in der geometrischen Form eines langen schmalen Rechteckes. (Bilder in `Der Durchflug´)
Die Seitenabschnitte des Rechteckes sind vorn quer zur Flugrichtung um die Tragflügel herum der Profilwirbel,
an beiden Seiten auf der Flugbahn die Wirbelschleppe und am Startort quer der Anfahrwirbel. Alles zusammen
ist jedoch nur ein Wirbel, sich nach innen in die Flugfläche, in der der erzeugte Abstrom von Luft besteht,
hinein drehend. An jeder Stelle dieses viereckförmigen `Ring´wirbels liegt der dafür benötigte Wirbel`antrieb´ vor,
kinetisch durch ein Flugzeug erzeugte abwärts fließende Luftmasse gegen die benachbarte Luft.
Da Wirbel Indikatoren für Luftverschiebungsgrenzen sind, beweisen sie daß Flugzeuge Luft abwärts bewegen
bzw. umgekehrt: Da Flugzeuge Luft abwärts bewegen, müssen Wirbel entstehen!
über den folgenden Link ist ein reales Bild der Flügelwirbel (Wirbelschleppe) eines Flugzeuges im Tiefflug zu sehen.
Die Wirbelmittelpunkte sind durch den Bodeneffekt noch oben verschoben (der Luftabstrom durch das Flugzeug
kann nicht in den Boden fließen).
Wirbelbild der NASA
flugtheorie.de
