WO2021018349A1 - Strömungssimulator für skispringer - Google Patents

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WO2021018349A1 PCT/DE2020/100655 DE2020100655W WO2021018349A1 WO 2021018349 A1 WO2021018349 A1 WO 2021018349A1 DE 2020100655 W DE2020100655 W DE 2020100655W WO 2021018349 A1 WO2021018349 A1 WO 2021018349A1
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Klaus DÖGE
Wigand Fitzner
Frank Sellin
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    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/02—Wind tunnels
    • G01M9/04—Details
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M9/00—Aerodynamic testing; Arrangements in or on wind tunnels
    • G01M9/06—Measuring arrangements specially adapted for aerodynamic testing
    • G01M9/062—Wind tunnel balances; Holding devices combined with measuring arrangements

Definitions

  • the invention relates to a flow simulator for detecting the flow forces acting on a ski jumper, which, in addition to precise force detection, can also be used for training the flow feeling of ski jumpers. It is particularly suitable for optimizing performance in top-class sports.
  • WO 2017/142461 A1 discloses a wind tunnel in which a person can fly for a long time, in particular using a wing suit.
  • This wind tunnel is characterized by a flow path that includes two adjacent sections, the first section horizontally and the second section directly adjoining the first section at an adjustable angle of inclination of 5 ° to 85 °.
  • the desired flow conditions are generated in the second section in which the athlete who is brought into flight or to be brought into flight is located.
  • the second section is designed as a wind tunnel with a closed flow path.
  • This wind tunnel which is geared towards human flight, can only map the flow conditions that exist during ski jumping to a limited extent.
  • the stream Conditions of a real ski jump and the flow forces that occur can only be inadequately reproduced or recorded with such known flow simulators - due to the interaction of the displacement flow with the walls of the wind tunnel.
  • the flow simulator comprises a closed wind tunnel with a flow path running along a longitudinal axis and a flow return.
  • the flow path has - according to the basic structure of the Göttingen wind tunnel - a nozzle, a collecting funnel and an open measuring path arranged between the nozzle and the collecting funnel.
  • An air flow emerges from the nozzle or its nozzle outlet, flows to the collecting funnel and is directed back to the nozzle via the flow return.
  • the flow recirculation includes known elements of wind tunnels, such as blowers to generate the air flow, deflection bends, turbulence screens, rectifiers, etc.
  • the longitudinal axis of the flow path is inclined relative to the horizontal; the air flow is conveyed upwards on the inclined flow path.
  • the recording unit is connected to a measuring unit for recording the flow forces acting on the ski jumper.
  • the weight, buoyancy and resistance forces acting on the ski jumper during free ski jumping are usually not in equilibrium; the resulting force from weight, buoyancy and drag forces the ski jumper to accelerate during free ski jumping.
  • the resulting force corresponds to the holding force on the receiving unit. This is determined according to amount and direction (or its two components) by means of the measuring device.
  • the flow forces are determined on the basis of the measured holding force, possibly taking into account corrections due to the interference forces acting on the receiving unit.
  • the measuring section is located within a measuring chamber which is bounded on all sides by measuring chamber walls.
  • the measuring chamber walls include the side walls as well as the ceiling and the floor of the measuring chamber.
  • the measuring chamber tensions at the position of the receiving unit, i. H. at the measuring position, an area transverse to the longitudinal axis of the flow path, which is at least three times the cross-sectional area of the nozzle.
  • a major advantage of the flow simulator described is that, in addition to the setting of realistic flow conditions, a high level of accuracy in the measurement of the forces acting on the athlete under the model conditions in the flow simulator can be achieved through the flow towards the athlete in the inclined flow path.
  • the design of the measuring chamber according to the invention and the arrangement of the receiving unit within the same ensure that the displacement effect by the athlete is symmetrical and negligibly small. Thus, noticeable disturbances on the speed distribution and thus on the forces on the ski jumper are avoided.
  • the arrangement of the receiving unit (and thus the ski jumper) as well as the structure of the measuring chamber contribute to the fact that the speed of the air flow is constant in terms of amount, direction and turbulence over the cross section in the position of the receiving unit.
  • the flow simulator Due to the constant adjustable flow conditions, the flow simulator also opens up the possibility - in contrast to real open-air ski jumping, where there are always slightly different wind conditions - to correct learned, difficult to correct incorrect posture through training under controlled conditions.
  • the measuring chamber at the position of the receiving unit has the largest cross section transversely to the longitudinal axis of the flow path, d. H. , the cross-section of the measuring chamber expands to the position of the receiving unit and then narrows again.
  • the measuring chamber walls are preferably arranged mirror-symmetrically to a mirror plane containing the longitudinal axis of the flow path and aligned horizontally in the direction transverse to the longitudinal axis of the flow path.
  • Both configurations of the measuring chamber contribute to the homogenization of the velocity distribution present in the measuring position according to amount, direction and turbulence (s).
  • the nozzle, the collecting funnel and the measuring chamber have a rectangular cross section transversely to the longitudinal axis. Due to the rectangular design of the cross-sections of the flow path, the generation of eddies at the collecting funnel and the noise emissions associated with this eddy formation are avoided or reduced.
  • the receiving unit can be designed in different ways, for example as a traverse or as a suspension with ropes or belts. It is preferably designed in such a way that it does not generate any noticeable disturbances on the speed distribution and thus on the forces on the ski jumper.
  • the measures for this are known from wind tunnel construction and operation.
  • the angle of inclination of the longitudinal axis of the flow path with respect to the right balance is preferably in the range from 10 ° to 60 °, particularly preferably in the range from 30 ° to 45 °.
  • the flow path can have a pivoting device for changing the inclination angle of the longitudinal axis of the flow path.
  • one of the measuring chamber walls is designed as a height-adjustable floor, for example in the form of a lifting platform. This makes it easier for the ski jumper to get in and out of the recording unit. With the air flow activated, the adjustable floor can also be left under the ski jumper until the start of the flow training. H. until he gets into the training position. The exhausting persistence in the training position only needs to be maintained as long as it is absolutely necessary for the training and the force measurement. Ultimately, this enables longer training sessions.
  • the flow simulator can have a tilting device for tilting the height-adjustable floor. If the height-adjustable floor is still at the level of the ski jumper before training begins, you can tilt the height-adjustable floor in the direction of airflow after starting of the flow simulator, the forces acting on the height-adjustable floor can be reduced.
  • flaps for deflecting the exiting air stream can be attached to the nozzle outlet of the nozzle.
  • the flow conditions can thus be changed during training, for example to simulate changes in wind conditions in the flow simulator.
  • Fig. 1 the flow simulator in longitudinal vertical section
  • FIG. 2 the flow simulator in viewing direction A according to FIG. 1.
  • the flow simulator according to FIG. 1 comprises a wind tunnel of the Göttingen design with a flow section running along the longitudinal axis 5, formed from the nozzle 3, the open measuring section 1 .1 and the collecting funnel 4, as well as a flow return from the collecting funnel 4 to the nozzle 3.
  • the flow path has an inclination angle ⁇ of its longitudinal axis relative to the horizontal of 36 °.
  • the cooler 10, the fan 8 and the rectifier 9 are located in the flow return.
  • the fan 8 has one or more fans connected in parallel.
  • the direction of the air flow is made clear by the arrow A. This flows through the nozzle outlet 3.1 from the nozzle 3 into the measuring chamber 1.
  • the ski jumper 7 is located in the receiving unit 6, which is positioned in the middle of the measuring section 1 .1. At this measuring position, it is flown at an angle from below, comparable to the conditions for free ski jumping.
  • the measuring chamber walls 2 are mirror-symmetrical to the mirror plane net which includes the longitudinal axis 5 and is aligned horizontally in the direction transverse to the longitudinal axis 5.
  • the lower measuring chamber wall 2 is designed as an adjustable floor 2.1, by means of which the ski jumper 7 can be brought to the position of the receiving unit, ie to the measuring position.
  • FIG. 2 shows the cross-sectional view of the flow path according to FIG. 2 shows the view directed from the nozzle in the direction of the longitudinal axis onto the collecting funnel 4.
  • the nozzle, including the nozzle outlet 3.1, and the collecting funnel 4 both have a rectangular cross section.
  • the ski jumper 7 is located between them and is held in the measuring position by means of the receiving unit 6.
  • FIG. 2 shows the likewise rectangular arrangement of the measuring chamber walls 2 in the cross-sectional plane of the measuring chamber 1 in the area of the measuring position.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung, betrifft einen windkanalbasierten Strömungssimulator, der es ermöglicht, dem realen Skisprung nahekommende, kontrollierte Strömungsverhältnisse nachzubilden und hierbei die auf den Skispringer wirkenden Strömungskräfte weitestgehend störungsfrei zu erfassen. Der Strömungssimulator umfasst eine entlang einer Längsachse (5) verlaufende Strömungsstrecke mit einer Düse (3), einer offenen Messstrecke (1.1) und einem Auffangtrichter (4). In der Mitte der Messstrecke (1.1) ist eine Aufnahmeeinheit (6) zur Halterung des Skispringers (7) angeordnet, die mit einer Messeinheit zur Erfassung der auf den Skispringer (7) wirkenden Strömungskräfte verbunden ist. Die Messstrecke (1.1) ist von einer Messkammer (1) umgeben, die an der Position der Aufnahmeeinheit (6) eine Fläche quer zur Längsachse (5) der Strömungsstrecke aufweist, die mindestens das Dreifache der Querschnittsfläche der Düse (3) besitzt. Der Strömungssimulator eignet sich insbesondere zur Leistungsoptimierung im Spitzensportbereich.

Description

Strömungssimulator für Skispringer
Die Erfindung betrifft einen Strömungssimulator zur Erfassung der auf einen Ski springer wirkenden Strömungskräfte, der neben der genauen Krafterfassung auch zum Training des Strömungsgefühls von Skispringern einsetzbar ist. Er eignet sich insbesondere zur Leistungsoptimierung im Spitzensportbereich.
In der Luftfahrt wie auch in der in der Landfahrzeugindustrie sind aerodynamische Untersuchungen von Fluggeräten und Fahrzeugen ebenso wie von Bauteilen bzw. Baugruppen derselben etabliert. Auch bei materialintensiven Sportarten, wie zum Beispiel dem Bobsport, gehören aerodynamischen Optimierungen im Windkanal zum Standardprozedere. Ohne diese Maßnahmen sind Spitzenleistungen in diesen Sportarten kaum mehr erreichbar.
Windkanaluntersuchungen für Sportarten, bei denen der Athlet selbst die Aerodyna mik maßgeblich bestimmt, wie zum Beispiel beim Skispringen oder beim Fliegen mit Flügelanzügen (engl wingsuits), erfordern im Unterschied zu den Strömungsstudien an bloßen Sportgeräten, eine möglichst akkurate Anpassung der Simulationsverhält nisse an die realen Verhältnisse der Sportart, da der Sportler nur dann eine den rea len Bedingungen entsprechende Haltung einnehmen kann bzw. wird.
Einen Windkanal, in welchem ein Mensch - insbesondere unter Verwendung eines Flügelanzuges - längere Zeit fliegen kann, offenbart WO 2017/142461 A1 . Dieser Windkanal zeichnet sich durch eine Strömungsstrecke aus, die zwei aneinander grenzenden Sektionen umfasst, wobei die erste Sektion waagerecht und die zweite Sektion unter einem verstellbaren Neigungswinkel von 5° bis 85° direkt an die erste Sektion anschließt. Durch die Strömungsablenkung zwischen erster und zweiter Sek tion werden die gewünschten Strömungsverhältnisse in der zweiten Sektion erzeugt, in der sich der in den Flugzustand gebrachte bzw. zu bringende Sportler befindet.
Die zweite Sektion ist hierbei als Windkanal mit geschlossener Strömungsstrecke ausgebildet.
Dieser auf den menschlichen Flug ausgerichtet Windkanal kann die Strömungsver hältnisse, die beim Skispringen vorliegen, jedoch nur begrenzt abbilden. Die Strö- mungsbedingungen eines realen Skisprungs und die hierbei auftretenden Strö mungskräfte lassen sich - infolge der Wechselwirkung der Verdrängerströmung mit den Wänden des Windkanals - mit solchen bekannten Strömungssimulatoren nur unzureichend nachbilden bzw. erfassen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen windkanalbasierten Strömungssimulator für Skispringer bereitzustellen, der es ermöglicht, dem realen Skisprung nahekom mende, kontrollierte Strömungsverhältnisse nachzubilden und hierbei die auf den Skispringer wirkenden Strömungskräfte weitestgehend störungsfrei zu erfassen.
Diese Aufgabe wird durch einen Strömungssimulator zur Erfassung der auf einen Skispringer wirkenden Strömungskräfte mit den kennzeichnenden Merkmalen nach dem Anspruch 1 gelöst; zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 8 aufgeführt.
Der Strömungssimulator umfasst einen geschlossenen Windkanal mit einer entlang einer Längsachse verlaufenden Strömungsstrecke und einer Strömungsrückführung. Die Strömungsstrecke weist - nach dem Basisaufbau des Göttinger Windkanals - ei ne Düse, einen Auffangtrichter und eine zwischen der Düse und dem Auffangtrichter angeordnete offene Messstrecke auf. Aus der Düse bzw. deren Düsenaustritt tritt ein Luftstrom aus, der zum Auffangtrichter hin strömt und über die Strömungsrückfüh rung wieder zur Düse geleitet wird. Die Strömungsrückführung umfasst bekannte Elemente von Windkanälen, wie zum Beispiel Gebläse zur Erzeugung des Luft stroms, Um lenkkrümmer, Turbulenzsiebe, Gleichrichter etc..
Nach Maßgabe der Erfindung ist die Längsachse der Strömungsstrecke gegenüber der Waagerechten geneigt; der Luftstrom wird auf der geneigten Strömungsstrecke ansteigend gefördert.
In der Mitte der Messstrecke zwischen Düse und Auffangtrichter ist eine Aufnahme einheit zur Halterung des Skispringers während der Strömungskraftmessung ange ordnet. Diese Position der Aufnahmeeinheit wird als Messposition bezeichnet. Die Aufnahmeeinheit ist mit einer Messeinheit zur Erfassung der auf den Skispringer wir kenden Strömungskräfte verbunden. Die beim freien Skisprung auf den Skispringer wirkenden Gewichts-, Auftriebs- und Widerstandskräfte befinden sich in der Regel nicht im Gleichgewicht; die resultieren de Kraft aus Gewichts-, Auftriebs- und Widerstandskraft führt zu einer Beschleuni gung des Skispringers beim freien Skisprung. Im Strömungssimulator entspricht die resultierende Kraft der Haltekraft an der Aufnahmeeinheit. Diese wird nach Betrag und Richtung (oder ihren beiden Komponenten) mittels der Messeinrichtung be stimmt. Die Strömungskräfte werden auf Basis der gemessenen Haltekraft ermittelt, ggf. unter Berücksichtigung von Korrekturen aufgrund der an der Aufnahmeeinheit angreifenden Störkräfte.
Die Messstrecke befindet sich innerhalb einer Messkammer, die allseitig von Mess kammerwänden begrenzt ist. Die Messkammerwände umfassen die Seitenwände ebenso wie die Decke und den Boden der Messkammer. Erfindungsgemäß spannt die Messkammer an der Position der Aufnahmeeinheit, d. h. an der Messposition, eine Fläche quer zur Längsachse der Strömungsstrecke auf, die mindestens das Dreifache der Querschnittsfläche der Düse beträgt.
Ein wesentlicher Vorteil des beschriebenen Strömungssimulators besteht darin, dass neben der Einstellung realitätsnaher Strömungsbedingungen durch die Anströmung des Athleten in der geneigten Strömungsstrecke eine hohe Genauigkeit der Messung der auf den Sportler unter den Modellbedingungen im Strömungssimulator wirkenden Kräfte erreichbar ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Messkammer und die Anordnung der Aufnahmeeinheit innerhalb derselben wird erreicht, dass die Verdrängungswirkung durch den Sportler symmetrisch und vernachlässigbar klein ist. Somit werden merkliche Störungen auf die Geschwindigkeitsverteilung und damit auf die Kräfte am Skispringer vermieden. Die Anordnung der Aufnahmeeinheit (und damit des Skispringers) ebenso wie der Aufbau der Messkammer tragen dazu bei, dass die Geschwindigkeit der Luftströmung nach Betrag, Richtung und Turbulenz über den Querschnitt in der Position der Aufnahmeeinheit konstant ausgebildet ist.
Im Strömungssimulator wirken auf den Skispringer bei gleicher Geometrie und An stellung die gleichen Normal- und Tangentialspannungen der Strömung wie beim re- alen Skisprung. Dies ermöglicht es, aerodynamische Optimierungen sowohl in Bezug auf die Ausrüstung wie auch die Haltung des Athleten beim Skisprung vornehmen.
Im Unterschied zum freien Skisprung wird im Strömungssimulator - zusätzlich zu den Strömungskräften - vom Athleten die an der Aufnahmeeinheit wirkende Haltekraft ge fühlt. Dies kann dazu führen, dass die vom Sportler als optimal wahrgenommenen Bedingungen nicht die tatsächlich optimalen sind. Dieser Unterschied zum realen Fluggefühl ist jedoch durch entsprechendes Training erlernbar; es ermöglicht dem Skispringer danach die Feinabstimmung seines Fluggefühls unter kontrollierten Be dingen, da er im Strömungssimulator eine unmittelbare Rückinformation auf einer Anzeigetafel über die optimalen Strömungsbedingungen erhält.
Der Strömungssimulator eröffnet aufgrund der konstant einstellbaren Strömungsver hältnisse insofern auch die Möglichkeit - im Unterschied zum realen Freiluft- Skisprung, bei dem stets leicht unterschiedliche Windverhältnissen vorliegen, - ange lernte, schwierig abstellbare Fehlhaltungen durch Training unter kontrollierte Bedin gungen gezielt zu korrigieren.
Gemäß einer Ausgestaltung besitzt die Messkammer an der Position der Aufnahme einheit den größten Querschnitt quer zur Längsachse der Strömungsstrecke, d. h. , der Messkammerquerschnitt erweitert sich bis zur Position der Aufnahmeeinheit und verengt sich anschließend wieder.
Vorzugsweise sind die Messkammerwände spiegelsymmetrisch zu einer die Längs achse der Strömungsstrecke beinhaltenden und in der Richtung quer zur Längsach se der Strömungsstrecke waagerecht ausgerichteten Spiegelebene angeordnet.
Beide Ausgestaltungen der Messkammer tragen zur Homogenisierung der in der Messposition vorliegenden Geschwindigkeitsverteilung nach Betrag, Richtung und Turbulenz(en) bei.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Düse, der Auffangtrichter und die Mess kammer quer zur Längsachse einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Durch die rechteckige Ausbildung der Querschnitte der Strömungsstrecke werden die Bildun- gen von Wirbeln am Auffangtrichter und die mit dieser Wirbelbildung verknüpfte Lärmemission vermieden bzw. vermindert.
Die Aufnahmeeinheit kann in unterschiedlicher Weise ausgeführt sein, zum Beispiel als Traverse oder als Aufhängung mit Seilen oder Gurten. Sie ist vorzugswiese so ausgebildet, dass sie keine merklichen Störungen auf die Geschwindigkeitsverteilung und damit auf die Kräfte am Skispringer erzeugt. Die Maßnahmen hierzu sind aus dem Windkanalbau und -betrieb bekannt.
Der Neigungswinkel der Längsachse der Strömungsstrecke gegenüber der Waage rechten liegt vorzugsweise im Bereich von 10° bis 60°, besonders bevorzugt im Be reich von 30° bis 45°.
Die Strömungsstrecke kann eine Schwenkvorrichtung zur Änderung des Neigungs winkels der Längsachse der Strömungsstrecke aufweisen. Durch Änderung des Nei gungswinkels ist es möglich, verschiedene Flugphasen während eines Skisprungs nachzubilden - vom flachen Winkel während des Absprungs bis zu den steileren Winkeln der Flugphase.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung ist eine der Messkammerwände als höhenver stellbarer Boden, zum Beispiel in Form einer Hebebühne, ausgebildet. Hierdurch wird das Einsteigen und Aussteigen des Skispringers in die bzw. aus der Aufnahme einheit erleichtert. Der verstellbare Boden kann zudem bei aktivierter Luftströmung bis zum Beginn des Strömungstrainings unter dem Skispringer belassen werden, d. h. bis er sich in die Trainingsposition begibt. Das kräftezehrende Verharren in der Trainingsposition muss insofern nur solange aufrechterhalten werden, wie es für das Training und die Kraftmessung zwingend erforderlich ist. Dies ermöglicht letztlich längere Trainingseinheiten.
Zudem kann der Strömungssimulator eine Kippvorrichtung zum Neigen des höhen verstellbaren Bodens aufweisen. Sofern sich der höhenverstellbare Boden vor Trai ningsbeginn noch auf der Höhe des Skispringers befindet, können durch Neigen des höhenverstellbaren Bodens in Strömungsrichtung des Luftstroms nach dem Anfahren des Strömungssimulators die auf den höhenverstellbaren Boden wirkenden Kräfte vermindert werden.
Ferner können am Düsenaustritt der Düse Klappen zur Ablenkung des austretenden Luftstroms angebracht sein. Die Strömungsverhältnisse sind hierdurch während des Trainings veränderbar, zum Beispiel um Änderungen der Windverhältnisse im Strö mungssimulator nachzubilden.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels und mit Bezug auf die schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Merk male mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dazu zeigen:
Fig. 1 : den Strömungssimulator im Längsvertikalschnitt, und
Fig. 2: den Strömungssimulator in Blickrichtung A nach Fig. 1 .
Der Strömungssimulator gemäß der Fig. 1 umfasst einen Windkanal nach Göttinger Bauart mit einer entlang der Längsachse 5 verlaufenden Strömungsstrecke, gebildet aus der Düse 3, der offenen Messstrecke 1 .1 und dem Auffangtrichter 4, sowie einer vom Auffangtrichter 4 zur Düse 3 reichenden Strömungsrückführung. Die Strö mungsstrecke besitzt einen Neigungswinkel a ihrer Längsachse gegenüber der Waagerechten von 36°.
In der Strömungsrückführung befinden sich der Kühler 10, das Gebläse 8 und der Gleichrichter 9. Das Gebläse 8 weist einen oder mehrere parallel geschaltete Ventila toren auf.
Die Richtung des Luftstroms verdeutlicht der Pfeil A. Dieser strömt über den Düsen austritt 3.1 aus der Düse 3 in die Messkammer 1 ein. Innerhalb der Messkammer 1 befindet sich der Skispringer 7 in der Aufnahmeeinheit 6, die in der Mitte der Mess strecke 1 .1 positioniert ist. An dieser Messposition wird er vergleichbar zu den Be dingungen beim freien Skisprung schräg von unten angeströmt. Die Messkammerwände 2 sind spiegelsymmetrisch zu der Spiegelebene angeord net, die die Längsachse 5 beinhaltet und in der Richtung quer zur Längsachse 5 waagerecht ausgerichtet ist. Die untere Messkammerwand 2 ist als verstellbarer Boden 2.1 ausgeführt, mittels der der Skispringer 7 zur Position der Aufnahmeeinheit, d. h. zur Messposition, gebracht werden kann.
Die Querschnittsdarstellung der Strömungsstrecke gemäß Fig. 2 zeigt den aus der Düse in Richtung der Längsachse auf den Auffangtrichter 4 gerichteten Blick. Die Düse, einschließlich des Düsenaustritts 3.1 , und der Auffangtrichter 4 besitzen beide einen rechteckigen Querschnitt. Zwischen ihnen befindet sich der Skispringer 7, der mittels der Aufnahmeeinheit 6 in der Messposition gehalten wird. Weiterhin zeigt Fig. 2 die ebenfalls rechteckige Anordnung der Messkammerwände 2 in der im Be- reich der Messposition liegenden Querschnittsebene der Messkammer 1.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
1 Messkammer
1.1 Messstrecke
2 Messkammerwände
2.1 höhenverstellbarer Boden
3 Düse
3.1 Düsenaustritt
4 Auffangtrichter
5 Längsachse
6 Aufnahmeeinheit
7 Skispringer
8 Gebläse
9 Gleichrichter
10 Kühler
a Neigungswinkel der Strömungsstrecke

Claims

Patentansprüche
1. Strömungssimulator zur Erfassung der auf einen Skispringer (7) wirkenden Strö mungskräfte, umfassend einen geschlossenen Windkanal mit einer entlang einer Längsachse (5) verlaufenden Strömungsstrecke und einer Strömungsrückführung, wobei die Strömungsstrecke eine Düse (3), einen Auffangtrichter (4) und eine zwi schen der Düse (3) und dem Auffangtrichter (4) angeordnete offene Messstre cke (1.1 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet das,
- die Längsachse (5) der Strömungsstrecke gegenüber der Waagerechten geneigt ist;
- in der Mitte der Messstrecke (1.1 ) zwischen Düse (3) und Auffangtrichter (4) eine Aufnahmeeinheit (6) zur Halterung des Skispringers (7) angeordnet ist, wobei die Aufnahmeeinheit (6) mit einer Messeinheit zur Erfassung der auf den Skisprin ger (7) wirkenden Strömungskräfte verbunden ist; und
- die Messstrecke (1.1 ) sich innerhalb einer allseitig von Messkammerwänden (2) begrenzten Messkammer (1 ) befindet, wobei die Messkammer (1 ) an der Position der Aufnahmeeinheit (6) eine Fläche quer zur Längsachse (5) der Strömungsstre cke aufspannt, die mindestens das Dreifache der Querschnittsfläche der Düse (3) beträgt.
2. Strömungssimulator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Dü se (3), der Auffangtrichter (4) und die Messkammer (1 ) quer zur Längsachse (5) der Strömungsstrecke einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
3. Strömungssimulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messkammerwände (2) spiegelsymmetrisch zu einer die Längsachse (5) der Strö mungsstrecke beinhaltenden und in der Richtung quer zur Längsachse (5) der Strö mungsstrecke waagerecht ausgerichteten Spiegelebene angeordnet sind.
4. Strömungssimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (a) der Längsachse (5) der Strömungsstrecke gegenüber der Waagerechten im Bereich von 10° bis 60° liegt.
5. Strömungssimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch kennzeichnet, dass eine der Messkammerwände (2) als höhenverstellbarer Boden (2.1 ) ausgebildet ist.
6. Strömungssimulator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine
Kippvorrichtung zum Neigen des höhenverstellbaren Bodens (2.1 ) aufweist.
7. Strömungssimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Düsenaustritt (3.1 ) der Düse (3) Klappen zur Ablenkung des austretenden Luftstroms angebracht sind.
8. Strömungssimulator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsstrecke eine Schwenkvorrichtung zur Änderung des Neigungs winkels (a) der Längsachse (5) der Strömungsstrecke aufweist.
- Hierzu zwei Blatt Zeichnungen -
PCT/DE2020/100655 2019-07-29 2020-07-23 Strömungssimulator für skispringer WO2021018349A1 (de)

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