Diskussion:Wolkenscheibeneffekt

Formulierungsvarianten

Die Textpassage "... beschleunigt, dann adiabatisch abkühlt..." ist mehrfach geändert worden, daher anscheinend unverständlich und jetzt auf jeden Fall falsch. Meine ursprüngliche Formulierung lautete "dass die einer Stoßfront folgende Unterdruckphase die Luft beschleunigt und damit adiabatisch abkühlt". Da es sich um einen kontinierlichen Prozess handelt, bei dem beides Hand in Hand geht ist ein "dann" definitiv falsch, es geschieht ja nicht nacheinander. Ich ändere die Formulierung dementsprechend. --zandreas 13:10, 2. Jul. 2008 (CEST)

Die Formulierung ist mir auch so nicht völlig klar. In Bezug auf was beschleunigt? Positiv oder negativ beschleunigt? Wodurch beschleunigt?--Thuringius 06:27, 3. Jul. 2008 (CEST)

Im Bezugsystem des Flugzeugs strömt die Luft auf das Flugzeug zu, wird im Verdichtungsstoss verzögert (vom Flugzeug mitgenommen) und dann wieder relativ zum Flugzeug beschleunigt. Hier tritt der Wolkenscheibeneffekt auf (Unterdruckzone). -- zandreas 16:21, 21. Jul. 2008 (CEST)

Detaillierte Erklärung

Nach eigener Nachrechnung passiert im Detail folgendes

• An der Flugzeugnase steht ein Verdichtungsstoss und komprimiert die anströmende Luft. Die Luft wird warm, trocken und im Vergleich zum Flugzeug langsam (Unterschall)
• Um das Flugzeug sinkt der Druck stegig ab, die Luft beschleunigt auf Überschall, sie wird kalt und unterschreitet langsam den Taupunkt (daher die "fluffige" Vorderseite der Wolkenscheibe)
• An der Flügelhinterkante bildet sich ebenfalls ein Verdichtungsstoss (siehe http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Schlieren_photograph_of_T-38_shock_waves.jpg), an dem die Luft niedrigen Drucks und hoher Geschwindigkeit wieder ungefähr auf die Umgebungsbedingungen vor dem Flugzeug komprimiert wird, die Luft wird wieder warm und trocken. Und zwar schlagartig im Verdichtungsstoß (sieht man schön in http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:F18%C3%9Cberschallflug.jpg )

-- andreas 17:54, 14. Sep. 2007 (CEST)

Prandtl-Glauert-Transformation

Beschreibt der Wolkenscheibeneffekt nicht Prandtl-Glauert-Transformation? Siehe: Ludwig Prandtl oder auch englische Wiki. -- -- WikiPimpi 20:35, 13. Okt. 2006 (CEST)

Nach Überfliegen würde ich sagen nein. Der Wolkenscheibeneffekt beruht m.E. in erster Linie auf thermodynamischen Effekten. Diese stehen nur mittelbar mit den aerodynamischen Besonderheiten des Überschallfluges im Zusammenhang.--Thuringius 11:18, 14. Okt. 2006 (CEST)

Es gibt keine Prandtl-Glauert-Singularität! Die wurde von irgendwelchen Fantasten erfunden, um den Wolekenscheibeneffekt zu erklären. Außerdem braucht es nichtmal Überschall, um einen Wolkenscheibeneffekt zu bekommen. Ich habe ein Bild von einem B52-Bomber mit Wolkenscheibeneffekt gesehen. 80.156.42.129 18:37, 16. Jan. 2008 (CET)

Hm, Quellenangaben wären willkommen.--Thuringius 18:55, 16. Jan. 2008 (CET)

Es gibt definitiv keine Quelle der Herren Prandtl und Glauert, die den Wolkenscheibeneffekt beschreibt. Die ominöse Transformationsregel gilt nicht bei Geschwindigkeiten um Ma=1. So schnell flog man Mitter der 20er Jahre des letzten Jahrhunderts noch gar nicht. Die Bezeichnung ist also falsch. Das mit Unterschallgeschwindigkeit stimmt wahrscheinlich, es genügt eine lokale Überschreitung der Schallgeschwindigkeit um Stoßwellen auszulösen. Die B52 sieht wirklich genial aus. Also: um lexikalische Präzision einzufügen habe ich den Artikel zur Prandtl-Glauert-Transformation eingefügt und das hier als Spekulation kenntlich gemacht. Was allerdings am Effekt selbst und der Erklärung nichts ändert. zandreas 22:35, 21. Jan. 2008 (CET)

Es gibt eine Prandtl-Glauert-Singularität, die ist aber rein mathematisch. Sie erklärt den Wolkenscheibeneffekt nicht. Das könnte man hier erwähnen mit dem Verweis auf Prandtl-Glauert-Transformation. Man landet hier, wenn man auf die deutsche Version der engl Prandtl-Glauert singularity Seite geht, die ebenfalls klar erklärt, dass die Prandtl-Glauert Formel nicht bei/um Mach 1 gilt. Die Verlinkung der engl. Wikipedia ist falsch, sie müsste auf Prandtl-Glauert-Transformation gehen. Daher die Verwirrung, schätze ich.

aus Diskussion:Überschallflug#Wolkenscheibeneffekt

"Bei ausreichender Luftfeuchtigkeit kommt es dabei zum Wolkenscheibeneffekt. Dieser Effekt entsteht beim Eintritt in die Überschallgeschwindigkeit dadurch, dass die Schallwellen den Wasserdampf der Luft zur Kondensation bringen."

Wir wissen nun, wie der Wolkenscheibeneffekt entsteht, aber nicht, um was es sich dabei überhaupt handelt. Entsteht da eine Wolkenscheibe?

Wolken sind nichts anderes als Luft mit Wassertröpfchen. Kühlt feuchte Luft unter einen bestimmten Wert (Taupunkt) ab, kondensiert die Feuchtigkeit in Form von Wassertröpfchen. Ursache der Abkühlung kann u.a. eine Dekompression sein, welche natürlicherweise beim Aufstieg feuchtwarmer Luft in größere Höhen mit geringerem Druck auftritt. So entstehen Quellwolken und Gewittertürme. In einer Stoßwelle (wie sie u.a. beim Überschallflug entsteht) steigt der Druck zunächst sprunghaft an, fällt dann aber stetig ab und wird kurzzeitig niedriger als der Umgebungsdruck, bevor er sich wieder normalisiert. Daher steigt die Temperatur zwar erst mal an, fällt dann aber bis unter die Ausgangstemperatur, wodurch feuchte Luft Nebel bilden kann, der sich dann kurze Zeit später wieder auflöst. Was viele nicht wissen: Durch den gleichen Effekt (und nicht etwa durch radioaktive Strahlung) entsteht auch der "Nebeldom-Effekt" bei Atombombenexplosionen, etwa hier -- und nicht nur dort, sondern auch bei konventionellen Explosionen. Da fällt es wegen der kurzen Dauer aber kaum auf. Auf historischen Aufnahmen von der Sprengung Helgolands 1947 war dieser Nebeleffekt aber deutlich zu sehen.

Ach ja, aus diesem Grund ist "beim Eintritt in die Überschallgeschwindigkeit" falsch, es muss heißen "bei Überschallgeschwindigkeit". Bei Mach 2 tritt der Effekt genauso auf, allerdings fliegen Überschalljets solche Geschwindigkeiten meist nur in sehr großen Höhen, während feuchte Luft eher in niedrigen Höhen, besonders über dem Meer auftritt.--SiriusB 12:10, 19. Feb 2005 (CET)

--Liberatus 01:46, 20. Nov 2004 (CET)

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--Don Quichote (¿!) 17:31, 1. Jan 2006 (CET)

Inkonsistenzen

Bei der letzten Bearbeitung haben sich ein paar Textstellen eingeschlichen, die ich so für teils nur unpräzise und teils für falsch halte:
a) So wird nicht der Wasserdampf adiabatisch (laut Wörterbuch mit Endung -isch) abgekühlt, sondern alle Komponenten des Gasvolumens
b) Die als Durchbrechen der Schallmauer folklorisierten akustischen Überschallphänomene und das optische Phänomen des weit weniger bekannten Wolkenscheibeneffekts sollten deutlich unterschieden werden.
c) Die tatsächlichen Strömungsgeschwindigkeiten sind für eine adiabatische Abkühlung nicht unmittelbar ausschlaggebend, dieser Effekt tritt bekanntlich auch bei den sehr gemächlichen meteorologischen Wolkenbildungsprozessen auf.
--Thuringius 12:50, 19. Nov. 2006 (CET)

Ich habe auf ein alte Version zurückgesetzt, da der Artikel in der Form in der Tendenz irreparabel war.--Thuringius 21:00, 1. Dez. 2006 (CET)

Re: Inkonsistenzen

Sorry, aber ich denke die Bezeichnung "unpräzise" trifft exakt auf den jetzigen Artikel zu und nicht auf den vorherigen. Beim o.g. Effekt passieren ein paar Dinge, für die man schon ab und an mal einen Fachbegriff braucht. Das ganze deshalb gleich als wortreich abzustempeln halte ich für nicht angebracht. Von den drei genannten Mängeln im Artikel (a,b,c) ist nur der zweite Teil von a) relevant.

a) So wird nicht der Wasserdampf adiabatisch (laut Wörterbuch mit Endung -isch) abgekühlt, sondern alle Komponenten des Gasvolumens

Es ist richtig, dass sich das gesamte Medium, das das Flugzeug (Profil, Auto, Kugel) umströmt, adiabat abkühlt. Das schließt aber den Wasserdampf mit ein. Ausschließlich beim Wasserdampf ist dies sichtbar, daher hab ich die anderen Gase mal getrost weggelassen, da sie bei der Betrachtung des "Wolkenscheibeneffektes" nicht weiter von Belang sind.

Bei den Mängeln b) und c) weiß ich nicht, ob ich die Absicht richtig verstanden habe.

b) Die als Durchbrechen der Schallmauer folklorisierten akustischen Überschallphänomene und das optische Phänomen des weit weniger bekannten Wolkenscheibeneffekts sollten deutlich unterschieden werden.

Stimmt. Es sollte unterschieden werden. Im Artikel jedoch nicht notwendig, da das akustische Phänomen als solches nicht angesprochen wurde. Dass beim Überschallflug ein Überschallknall auftritt hat mit der rückwärtigen Begrenzung des optischen Effektes zu tun. Oder andersherum geschrieben: Die rückwärtige Begrenzung des optischen Phänomens hat im Überschall etwas mit der Ursache des Auftretens des Überschallknalls zu tun. Im Transschall haben wir es mit dem kleinen Bruder der Urache des Auftretens des Überschallknalls zu tun.

c) Die tatsächlichen Strömungsgeschwindigkeiten sind für eine adiabatische Abkühlung nicht unmittelbar ausschlaggebend, dieser Effekt tritt bekanntlich auch bei den sehr gemächlichen meteorologischen Wolkenbildungsprozessen auf.

Zu sagen, dass eine Strömung adiabat abkühlt, impliziert, dass sie weder isochor, noch isotherm, noch isobar abkühlt. Adiabat bedeutet, dass es keinen Austausch von Wärmeenergie mit der Umgebung gibt. Bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten ist das eher der Fall als bei niedrigen, da die Strömung einfach keine Zeit hat, Wärme auszutauschen. Wenn der Einwand am Artikel darauf beruht, dass ich zwischen Machzahlen größer und kleiner eins unterschieden habe (was im übrigen auch keine tatsächlichen Geschwindigkeiten, sondern Verhältnisse sind), dann muss ich leider sagen, dass er ungerechtfertigt ist. Eine Überschallströmung verhält sich deutlich anders als eine Unterschallströmung. Daher die Unterscheidung.

Freue mich auf eine weitere Diskussion, die einer weiteren Änderung des Artikels diesmal hoffentlich vorausgeht. Tut mir im übrigen Leid, dass ich nicht bei der Diskussionsseite vorbeigeschaut hab. Über das Thema hätte man sicher vorher ausgiebig reden können. Daher auch ein Lob an Thuringius, da er über zehn Tage gewartet hat, bevor er etwas unternommen hat.

--Anonym 12:45, 5. Dez. 2006 (MEZ)

Danke für die Blumen. Generell sind die Kondensationseffekte bei Unterschall als "kleine Brüder" durchaus interessant. Ich war aber auch unschlüssig, ob man diese Erscheinungen so ausführlich unter Wolkenscheibeneffekt platzieren solle, da es, nunja, keine Wolkenscheiben sind. Allerdings kann man diese "Schleier" durchaus hier unterbringen, da mir kein anderer Artikel einfällt, wo sie reinpassen würden. Durch meinen "Kahlschlag" war der Text aber erstmal weg. Meines Wissen treten solche Schleier auch bei Unterschallströmungen auf, zum Beispiel bei steilen Anstellwinkeln oder in den Wirbelschleppen von Tragflächen- im Prinzip nur eine Frage des Taupunktes, weniger der tatsächlichen Höhe der Strömungsgeschwindigkeit. Ich wußte nicht recht, wo man die Grenze ziehen soll.

Bezüglich Schallmauer war ich eher mit den Formulierungen unglücklich, selbstverständlich gehen das "Durchbrechen der Schallmauer" und die Wolkenscheibe auf ein und dasselbe aerodynamische Geschehen zurück. Ich wollte aber einen fremden Text nicht komplett neu schreiben, zumal ich nicht wußte, ob der Autor je wieder auftauchen würde (was sich ja nun geklärt hat).--Thuringius 11:09, 6. Dez. 2006 (CET)

Verlgeichbar dem Kondensstreifeneffekt bei Formel-1 Autos?

Oft sieht man auch bei Rennautos auf langen Geraden und somit bei hohen Geschwindigkeiten das Enstehen von Kondensstreifen an Heckspoilern. Ist dies vergleichbar mit dem im Artikel beschriebenen Effekt? --Schwarzschachtel 07:43, 27. Feb. 2008 (CET)

Die Ursache dieser Schleier ist auch eine adiabatische Abkühlung durch Unterdruck, aber die Ursache des Unterdrucks ist eine andere. Es ist keine Expansion als Folge des "Rückschlagens" einer Überschall-Stoßwelle, sondern es sind meist Unterdruckzonen in Wirbelschleppen.--Thuringius 11:37, 27. Feb. 2008 (CET)

Quellen fehlen

Hi. Ich habe den letzten Abschnitt des Artikels mit einem Quellen-Baustein versehen. Die vor allem wegend es Satzes „Das ist jedoch nicht ganz korrekt“. Wenn dieser Satz nicht belegt ist, ist es WP:Theoriefindung und muss gelöscht werden. Gruß,

Deine Anmerkung ist nicht unberechtigt. Es handelt sich hier um einen spektakulären und aerodynamisch interessanten Effekt, dessen Relevanz für die Wissenschaft und die gesamte Menschheit allerdings gering ist. Trotzdem wird der Begriff aufgrund der Fotos häufig gesucht und im Internet diskutiert (einige 100 Funde auf Deutsch und einige 1000 auf Englisch - als "prandtl glauert condensation / singularity). Über die Theorie herscht im wesentlichen Einigkeit. Trotz intensiver Suche konnte ich allerdings bisher keine "verlässliche" Quelle finden. Prof. Mark Cramer (Virginia Tech) hatte ausführliche Erklärungen im Internet publiziert ("Prandtl-Glauert Condensation Clouds," a tutorial from the "Sonic Boom, Sound Barrier, and Condensation Clouds" (or "Sonic Boom, Sound Barrier, and Prandtl-Glauert Condensation Clouds") collection of tutorials by Mark S. Cramer, Ph.D. at http://FluidMech.net (Tutorials, Sound Barrier)). Die Seite ist allerdings seit längerem nicht mehr erreichbar. Der Inhalt ist noch hier zu finden: [[1]]. Alles andere sind plausible Erklärungen von sachverständigen Personen - aber keine verlässlichen Veröffentlichungen gemäß WP:Belege.

Vorschlag: Artikel an sich beibehalten, Beschreibung des Phänomens von der Erklärung trennen, klar stellen, dass die Theorie nicht endgültig geklärt ist und auf die bekannten Quellen hinweisen, die sich mit der Theoriefindung beschäftigen. zandreas 13:39, 3. Apr. 2009 (CEST)

Bild

Wenn ich mich nicht irre, befindet sich das Flugzeug im oberen Foto nicht im Überschallflug. Wäre das der Fall so schöbe das Flugzeug einen Verdichtungsstoß vor sich her. Die Stöße treten jedoch erst auf den Tragflächen auf, was für ein lediglich lokales Erreichen der Schallgeschwindigkeit spricht. (nicht signierter Beitrag von 137.226.216.88 (Diskussion) 16:52, 20. Feb. 2011 (CET))

Wilson-Wolke

Ich bin gerade durch den Bergriff Wilson-Wolke hier hergeleitet worden, kann ihn aber nirgends finden. Ich denke der Artikel sollte so umgeschrieben werden, dass er auf das Ereignis der "spontanen Wolkenbildung durch druckveränderung" passt, wobei man dann ja durchaus auf die Wolkenscheibe bei Flugzeugen, bzw. die Wilson-Wolke bei Explosionen hinweisen kann. Ich denke das ist genauer, da der Wolkenscheibeneffekt ja nur eine Untergruppe dieses Ereignisses bildet. (nicht signierter Beitrag von 89.13.160.197 (Diskussion) 09:23, 9. Jun. 2011 (CEST))

mir geht es genauso: ??? --Hungchaka (Diskussion) 14:46, 3. Jul. 2016 (CEST)

Hier im Artikel steht doch: Ähnliche Erscheinungen sind beispielsweise auch an den Propellerspitzen eines Flugzeugs sowie bei Druckwellen von Explosionen zu beobachten („Wilson-Wolke“).. Es handelt sich physikalisch gesehen um den selben Effekt, nur das Auftreten ist eine andere: Wolkenscheibeneffekt bei Überschallschnellen Objekten (Flugzeuge, Rakete, Projektil), Wilson-Wolke bei Explosionen. Die Weiterleitung ist also nicht ganz Korrekt. -Naronnas (Diskussion) 20:21, 5. Aug. 2020 (CEST)

Namensherkunft

Auch die englische WP nennt es Prantl-Glauert... Eine Ergänzung um die Herkunft der Wilson-Wolken-Bezeichnung wäre toll. Vielen Dank! Holger leipzig (Diskussion) 17:16, 5. Aug. 2020 (CEST)

Das einzige, was ich zu 'Wilson' finden konnte, war:

• Samuel Glasstone, Philip J. Dolan: The effects of nuclear weapons, Woodrow Wilson School of Public & Interntl. Affairs

--arilou (Diskussion) 17:30, 5. Aug. 2020 (CEST)

Zu den Wilson Wolken muss man sich den Artikel Condensation Cloud anschauen.--Naronnas (Diskussion) 12:13, 6. Aug. 2020 (CEST)

Ich habe mal angefangen einen eigenen Artikel zu schreiben. -Naronnas (Diskussion) 12:41, 6. Aug. 2020 (CEST)