Funktion von Windleitblechen

[Gruenes-Herz]

Wer schon immer mal sehen wollte, was so ein Windleitblech bewirkt, findet hier eine schöne Windkanalaufnahme.

gruss Andreas

 

[railfan2000]

Moin,moin,
das war zum Beispiel etwas,das mich auch schon von jeher interessiert hat.
Jetzt müsste vielleicht nurnoch ein Wissender erklären,was es mit den verschiedenen Bauarten dieser Bleche auf sich hat.
Und gibt es außer "Witte" und "Wagner" noch andere Bauformen?
Interessantes Thema,
findet Jens

 

[H-Transport]

Hallo!

Die Witte-Bleche sind m.W. im Krieg entstanden, weil man merkte, dass mit den kleineren Blechen annähernd der gleiche Nutzen erzielt wurde.

Obendrein konnte man so besser an Bauteile wie Pumpen etc. heran kommen die durch die Bleche verdeckt wurden.

Ob nun in Frankreich oder England die "smoke deflectors" wirklich Wagner, Witte oder "Windleitbleche" heißen, konnte ich in der Kürze nicht in erfahrung bringen, scheinbar ist dies jedoch ein Bauteil, welches bei der DRG entwickelt oder zumindest als erstes im großen Stil angewandt wurde.

Testbauformen gab es auch. So fuhren einige der 01/02-Testmaschinen mit kleieren Blechen oder Kästen auf dem Kesselscheitel.

Auch die Stromlinienloks erhielten zum Teil kleine Bleche neben dem Schornstein.

Daniel

 

[PaL]

Ich hatte mir mal irgendwann eine pdf zum Thema ausgedruckt, welche hier zu finden ist/war - leider funzt der Link nicht mehr.

Darin war eine Abhandlung von F.Witte zur Entwicklung der "Wittebleche" bzw. zu Kommentaren zu WLB allgemein.


Vielleicht ist ja jemand so spezialisiert und kann den Fehler im Link finden und ihn hier einstellen.

 

[Harka]

Die Bilder sind schon interessant, aber sie helfen mir nicht. DAS es funktioniert, war mir klar, aber WIE es funktioniert, erkenne ich noch immer nicht. Wie ändern die Leitbleche nur den Strömungsverlauf? Komprimieren sie Luft an den Seiten und hindern sie daran seitwärts wegzuströmen, so dass die eigentlich zur Seite weichende Luft nun nach oben weg muss? Vermutlich, aber es ist auf den Bildern nicht zu erkennen.

 

[Norbert S.]

Die Bilder sind schon interessant, aber sie helfen mir nicht. DAS es funktioniert, war mir klar, aber WIE es funktioniert, erkenne ich noch immer nicht. Wie ändern die Leitbleche nur den Strömungsverlauf? Komprimieren sie Luft an den Seiten und hindern sie daran seitwärts wegzuströmen, so dass die eigentlich zur Seite weichende Luft nun nach oben weg muss? Vermutlich, aber es ist auf den Bildern nicht zu erkennen.

So, wie du es schreibst, ist es.
Norbert

 

[V180-Oli]

Die Windleitbleche leiten den Luftstrom, der an der Front der Lok auftrifft und geteilt wird in geregelte Bahnen entlang des Lokkessels.
Dadurch wird, grob gesagt, links und rechts der Lok ein Luftpolster geschaffen, welches den Abdampf daran hindert, sich auf das Führerhaus herab zu senken.
Er wird über der Maschine gehalten.

Ohne die WLB wird der auftreffende Luftstrom derart verwirbelt, sodass
der Abdampf regelrecht herunter gerissen wird und gar keine andere Chance hat als die Lok einzunebeln.

 

[TT-Gerd]

Man könnte dann auch meinen: ohne WLB müßte es eine Geschwindigkeitsgegrenzung geben. Kleine Tenderloks hatten ja auch keine, aber BR 43 und 95 fuhren doch schneller.

Gruß
TT-Gerd

 

[V180-Oli]

Ganz so krass darf man das auch nicht sehen. Bevor die Bleche aufkamen wurde schon jahrelang mit über 100 km/h gefahren. Das ging ja auch.
Es wurde nur versucht, die Arbeitsbedingungen bzw. Sichtbedingungen für das Personal zu verbessern. Andere Gründe gibt es sicher auch noch...

Die 43er durfte, glaube ich, 80 km/h fahren. Bei der 95er bin ich auf dem Schlauch stehend, was das betrifft. Aber mehr sind's ganz sicher nicht.

 

[PaL]

43er hatten ja z.T. auch WLB.......

 

[Mika]

Die Bilder sind schon interessant, aber sie helfen mir nicht. DAS es funktioniert, war mir klar, aber WIE es funktioniert, erkenne ich noch immer nicht. Wie ändern die Leitbleche nur den Strömungsverlauf? Komprimieren sie Luft an den Seiten und hindern sie daran seitwärts wegzuströmen, so dass die eigentlich zur Seite weichende Luft nun nach oben weg muss? Vermutlich, aber es ist auf den Bildern nicht zu erkennen.

Das kannst du bei Bedarf leicht nachvollziehen. Die passende Software gibt's hier:

http://fluent.de/
http://www.cd-adapco.com/​

Wenn ich mal Zeit finde, probiere ich es aus.

 

[Grischan]

Was den Bildern fehlt, ist die eigentliche "Sichtbarmachung" der Luftströmungen. Dazu wird normalerweise farbiger Rauch in den Windkanal geblasen. Mit ner Zeitlupenkamera aufgenommen, kann man sich dann den Strömungsverlauf ansehen.

Ich denke ohne Bleche verwirbelt die Luft beim Auftreffen auf die Front und strömt in Wirbeln schräg weg. Dadurch bildet sich am Kessel ein Unterdruck. Dieser saugt die Rauchfahne am Kesselscheitel an. Durch die Bleche wird die Strömung an den Kessel angelegt. Der Druck bleibt normal = kein Saugeffekt.

Durch entsprechende Formgebung (Verkleidung) könnte man seitlich des Kessels sicher sogar ein Überdruck erzeugen, der die Rauchfahne nach oben wegdrückt (Tragfläche verkehrt herum)

 

[FD851]

Ich hatte mir mal irgendwann eine pdf zum Thema ausgedruckt, welche hier zu finden ist/war - leider funzt der Link nicht mehr.

@ Peter,
der Link funktioniert schon noch - zumindest in der DSO-besucherarmen-Zeit. Will sagen, dass die Probleme in den derzeitigen massiven Performance-Problemen des DSO-Servers begründet sind.
Versuch es z.B. frühmorgens gegen 04:00 Uhr - Du wirst sehen, dass es dann klappt mit den WLB ...

FD851

 

[lichti]

Es gab zahlreiche Erprobungsvarianten für Windleitbleche an den Kriegslokomotiven der BR 52. Ein Vorschlag des RZA Berlin sah einen Rahmen aus Profielstahl und darin gefasste gespundete Bretter vor. Anfang 1943 erprobte die LVA Grunewald diese Variante an der 52 180.

 

[Sterntahler]

Lichti, haben nicht einige Loks die Holzohren auch noch nach dem Kriege getragen?
Und zählt das Abschlussblech vom Führerhausdach nicht auch zu den WLB? So schön zu sehen an den P8 und einigen Einheitsloks.

 

[RR]

Diese Windleitbleche habe auch die Funktion den Treibstoffverbrauch zu senken. Ohne die Bleche entsteht an der Kessetür zu viel Reibung, was sich negativ auf den Verbrauch auswirkt. Mit ihnen soll der Luftstrom nun so gelenkt werden, dass Luftstrom entsteht, der die Tür nur minimal berührt und sauber an den Seiten des Kessels vorbeiführt wird. Da bildet sich also wie so eine vorgelagerte Kammer in der es "ideal" windstill ist.

 

[E-Fan]

hmmm... klingt mir irgendwie etwas zu phantastisch weil ich mir nicht so recht vorstellen kann dass man das aus energiepolitischer Sicht so gemacht hat. Demnach hätten sich ja die Stromlinienverkleidungen trotz ihrer wartungserschwerenden Nachteile gerade im Vorfeld des zweiten Weltkrieges und den zu erwartenden Materialbeschaffungsproblemen durchsetzen müssen.

@Sterntahler:
Das weit nach hinten gezogene Dach am Führerhaus diente eigentlich mehr dem Wetterschutz der Lokpersonale als allem anderen.

 

[Berthie]

...Eisenbahningenieure haben festgestellt, daß der Luftwiderstand im Verhälniss zum Ernergieverbrauch bis 120 km/h vernachlässigt werden kann
(siehe DR BR 250 /DBAG BR155 - auch 40-Fuß-Kabelcontainer genannt )
Erst über 120 km/h ist eine spürbare Ersparniss zu verzeichnen.

Die Wirkung der Windleitbleche ist, wie schon gesagt wurde, das Ableiten der Rauchgase über dien Führerstand...

 

[152 032-9]

Beim Führerhausdach geht es glaube ich weniger um dessen Länge, sondern um die Ausbildung der dem Tender zugewandten Kante als "Spoiler".

MfG

 

[Sterntahler]

@E-Fan schon recht, ich meine auch das nach oben gezogene Abschlussblech.
Es sollte ja die Rauchgase auch noch über den Tender heben. Nicht das das Personal von hinten eingenebelt wurde.

Die Sache mit der Stromlinie hatte ja den Riesen Vorteil, das der thermische Wirkungsgrad in den Zylindern stieg, weniger der Aerodynamik geschuldet.

 

[FD851]

>>> "Die Sache mit der Stromlinie hatte ja den Riesen Vorteil, das der thermische Wirkungsgrad in den Zylindern stieg, weniger der Aerodynamik geschuldet." <<<

@ Sterntaler,
während meines Studiums durfte ich mich intensiv mit der technischen Thermodynamik auseinander setzen. Deine Behauptung lässt mich schon ein bisschen schmunzeln...

Eine Verbesserung des thermischen Wirkungsgrades stellt sich ausschließlich durch eine etwas geringere Dampfauskühlung der Einströmrohre zu den Zylindern und der Zylinders selbst ein. Das sowohl Zylinder als auch die Einströmrohre auch bei einer unverkleideten Lok isoliert sind, bestimmt in erster Linie der k-Wert der Isolierung die Höhe der Wärmeverluste. Der Einfluss der durch die Verkleidung höheren Umgebungstemperatur der dampfführenden Bauteile ist bezüglich ihres Einflusses auf die absoluten Wärmeverluste von untergeordneter Bedeutung.

Und bezogen auf den Leistungsgewinn der Stromlinienverkleidung bei hoher Geschwindigkeit ist die Wirkungsgradverbesserung aufgrund geringerer Auskühlung bedeutungslos.

Zur "Abschlusskante" am Führerhausdach:
Das Teil dient als Luftabrisskante. Damit werden Luftwirbel der (meist offenen) FH-Rückseite ferngehalten. So wird verhindert, dass z.B. Regen oder Schnee durch Unterdruck am Ende des FH-Daches ins FH-Innere gesaugt werden.


FD851

 

[Harka]

siehe DR BR 250 /DBAG BR155 - auch 40-Fuß-Kabelcontainer genannt

oder siehe DSB-Gumminase

 

[lichti]

Um das von FD gesagte noch zu präzisieren: Der Wirkungsgrad der Dampfmaschine (nur Zylinder) ist bei geringer Außentemperatur noch höher. Das ist der Tatsache zu Schulden, dass durch die höhere Temperaturdifferenz die Dampfdehnung besser verläuft.

Wer mehr wissen will darf hier mal gugen. Bei einer Dampflok handelt es sich um einen nicht geschlossenen Kreis (Die Kondens-Loks mal ausgenommen) und der Haupttrieb ist keine Turbine.

 

[Sterntahler]

Zitat aus "Der Modelleisenbahner" 12/1996 Seite 14

"Anfang 1933 begann die Reichsbahn mit eigenen Versuchen in einem Windkanal in Göttingen. Im Ergebnis beider Versuchsreihen rüstete man die 03 154 mit windschnittigem Führerhaus und parabolischer Rauchkammertür aus. Sie bekam eine Triebwerksverkleidung mit Rollvorhänge und Klappen. Bei der Versuchsfahrten erreichte man 150 Stundenkilometer Spitzengeschwindigkeit und ein erheblichen Zuwachs an Zughagenleistung. Die beteiligten Ingeneure führten das nicht nur auf die verbesserte Aerodynamik zurück, denn die Teilverkleidung bewirkte auch ein thermischen Gewinn: Die Dampfzylinder, unter der Schale vor dem Fahrtwind geschützt, kühlten weit weniger ab als ohne Verkleidung."
Zitat Ende

Die 03 193 verließ die Borsige Werkhalle ebenfals mit einer Stromschale.
Die Verkleidung der Lok soll bei 120 km/h ein Gewinn von 290 PS erbracht haben.

 

[FD851]

@ lichti,
oh ja - die Kreisprozesse...
Mann was hat man uns im Studium damit geknecht. Rechtläufig. Linksläufig.
Man kann die Wirtschaftlichkeit eines gesamten Kraftwerksprozesses (oder auch z.B. einer Absorptionskältemaschine) berechnen, einschließlich Speisepumpen, Regenerativvorwärmen, Zwischenüberhitzer...

@ Sterntaler,
Hier legst Du den alten Ingenieuren aber allerhand Wort in den Mund...
Wenn sich der absolute Zugkraftzuwachs aus 98% Zugewinn infolge der Aerodynamik und 2% aus verbesserter Wärmewirtschaft zusammensetzt, gibt es den Einfluss der geringeren Auskühlung. Klar - aber eben mit sehr eingeschränkter Bedeutung.
Und weil es hier grad mal wieder richtig gut passt ein Zitat meines TD-Profs (TD = techn. Thermodynamik): "Es ist alles ein Frage der Lage der Bilanzhülle..." Der Mann hatte Recht.

FD851