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Theorien jenseits der Standardphysik Sie haben Ihre eigene physikalische Theorie entwickelt? Oder Sie kritisieren bestehende Standardtheorien? Dann sind Sie hier richtig.

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  #1  
Alt 13.06.18, 22:36
freshNfunky freshNfunky ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 13.06.2018
Beiträge: 4
Standard Fraktale Aerodynamik - Eine neue Theorie zur Beschreibung des Mythos der Strömungsmec

Hallo Leute!

Nach einigen Jahren der Forschung auf dem Gebiet der Strömungsmechanik und der Numerik habe ich eine neue Theorie zur Beschreibung der Fluidmechanik (einschließlich der Aerodynamik) entwickelt. weil die gegenwärtigen Theorien grobe Fehler und Missinterpretationen bei der Beschreibung der Fluidbewegung haben. Der Hauptfehler ist die Idee des Potentialstroms - oder Potentialtheorie. Diese bildet das Rückgrat der gesamten Fluiddynamik und ist der Ursprung aller Paradoxien in der Fluiddynamik. Aber bevor ich meine These fortsetzen werde, hier ein kurzes Video - Einführung in das Thema:
https://www.youtube.com/watch?v=IUqWlIO8uXI
(Nur als Link. Dieses Forum erlaubt anscheinend nicht das einbetten von youtube-videos via html)

Zum Video: Dieses Video promotet meinen Kanal, der (zum Zeitpunkt dieses Posts) drei weitere Kapitel veröffentlicht hat und in Zukunft noch viel mehr Episoden veröffentlichen wird, um die Diskussion alternativer Fluidmodelle zu fördern, die alle Geheimnisse der modernen Strömungsmechanik lösen können.

Ich würde es sehr schätzen wenn ich andere dadurch inspirieren kann, damit sie diesen Faden in viele andere Richtungen weiter spinnen. Wie ihr sehen werdet, wird dieses Thema viele Verbindungen zu anderen physikalischen Bereichen wie Quantenphysik und Dualismus haben.

Ich würde mich auch über Beiträge der Community freuen. Die Beiträge werde ich mit Urheber-Verweis gerne promoten und einbinden.

fröhliches Diskutieren
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  #2  
Alt 14.06.18, 23:08
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beiträge: 484
Standard AW: Fraktale Aerodynamik - Eine neue Theorie zur Beschreibung des Mythos der Strömung

Hallo Felix,

willkommen im Forum, auch wenn Dein Einstand hier schon etwas kommerziell rüberkommt. Deine Clips sind grafisch sehr gut aufgearbeitet, allerdings finde ich es schade, wenn dort die alten Strömungsmechaniker wie Bernoulli, Euler und Prandtl regelrecht verrissen werden. Meine erste Reaktion darauf war ein Besuch dieser WP-Seite: https://de.wikipedia.org/wiki/Dynamischer_Auftrieb . Warum erwähnst Du in Deinen Clips mit keinem Wort den Auftriebs- und Wiederstandsbeiwert?

Ansonsten wünsche ich Dir mit Deinem Ansatz natürlich viel Glück.
__________________
Freundliche Grüße, B.
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  #3  
Alt 18.06.18, 23:54
freshNfunky freshNfunky ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 13.06.2018
Beiträge: 4
Standard AW: Fraktale Aerodynamik - Eine neue Theorie zur Beschreibung des Mythos der Strömung

Hi Bernhard,

um es mal in Luthers Worten zu sagen: „hier stehe ich und kann nicht anders“. Und nein ich mache das nicht kommerziell, sondern der schicke Look hat nur was mit meinem beruflichen Background zu tun (wie im Intro bereits erklärt).

Ich danke Dir auch dass du diese neuen und sehr interessanten Fragen aufwirfst, die ich an dieser Stelle gern beantworten möchte.

Es mag zunächst irritieren dass ich hier eine Art „verriss“ (wenn du es so drastisch nennen magst) der strömungstechnischen Grundlagen mache. Möglich auch, warum da bei vielen da bereits die Schere im Kopf zuschlägt und sie sich gar nicht weiter damit befassen. Dabei sticht der Widerspruch so gravierend und offensichtlich ins Auge wie ein nackter Kaiser mit (angeblich) neuen Kleidern.

(zu deiner Frage wegen den Auftriebs- und Widerstandsbeiwerten gehe ich evtl. später ein. Die haben an diesem Punkt aber noch gar keine technische Relevanz - daher. Und sofern es Dich interessiert. Es werden in anderen Videos meines Kanals/Homepage Messungen zu dynamischen Profilen publiziert, die damit zusammen hängen)
http://www.felixschaller.com/index.p...ews/89-aniprop
http://www.felixschaller.com/index.p...easurements-01

Zentrale These des Verriss‘ ist, dass diese „Gesetze“ allen Ernstes behaupten, es gäbe Beschleunigung ohne Gegenkraft. Da dreht sich der Newton im Grabe rum.

Zur Erklärung:
statischer Druck ist nichts anderes als ein statisches Kräftesystem (nur ohne Vektor). Mal bitte kurz ausklammern was man gerne durch statische Drucksonden in Rohrströmungen oder an Flügelprofilen zu messen meint – da gibt es nämlich einen Haken an der Sache. Dazu bitte auch alle anderen experimentelle Untersuchungen gedanklich an dieser stelle einmal ebenfalls ausklammern. Ihre Effekte werden teilweise falsch interpretiert, weil eben ein falsches Modell zu Grunde liegt.
Also an dieser Stelle bitte erst mal rein mechanisch und mathematisch denken. Gravitation ist ebenso zu vernachlässigen - weil erst bei kompressibler Strömung relevant.


Schritt 1.) Zunächst gehen wir mal von einem inkompressiblen Fluid aus (in dem Volumenerhaltung gilt und Dichte konstant), das aus der Ruhe heraus beschleunigt wird. So stellt sich die Frage: wie aber kann es innerhalb eines statischen Kräftesystems Bereiche mit niedriger statischer Kraft geben – nur weil das Fluidsystem irgendwo einen geringeren Querschnitt aufweist? Die Summe aller statischer Kräfte muss in einem mechanischen System immer Null sein. Woher begründet sich mechanisch ein Defizit an statischen Kräften, wie er in der potentialtheorie postuliert wird? Gibt es nicht, weil dann funktionieren alle mechanischen Systeme nicht mehr.

Schritt 2.) wie soll das Fluid in Bewegung versetzt werden? Beschleunigung setzt ein unausgeglichenes statisches Kräftesystem voraus (->Dynamik). Den Kräfteausgleich stellt die Trägheitskraft (F=m*a) an jedem einzelnen beschleunigten Massenpunkt her.

Wenn ich das Gesamtsystem beschleunige, greift die Trägheit zunächst überall an. Ab dem Punkt an dem das Gesamtsystem mit einer konstanten Geschwindigkeit strömt, wird nur noch an den Stellen an denen sich der Querschnitt ändert Beschleunigungsarbeit geleistet. Damit sich aber eine Änderung der Beschleunigung ergeben kann muss logischerweise der Druck abfallen, damit er durch die Trägheitskraft ausgeglichen werden kann. Es gibt aber nach der These der Potentialtheorie keine Möglichkeit den statischen Druck im engeren Querschnittsbereich mechanisch abzusenken damit die Trägheitskraft angesetzt werden kann. So eine „Lücke“ an statischen Kräften ist mechanisch nicht herstellbar ohne die newtonschen Axiome zu verletzen.

Man täuscht sich gern mit der Annahme, dass man die Gegenkraft die zur Beschleunigung durch die Engstelle notwendig ist, ja am Ende bei der Entschleunigung wieder bekommt. Und somit diese Energie für den Zeitraum ja nur geliehen ist.

In der Potentialtheorie wird diese magische Energie gern als „virtuelle Energie“ bezeichnet.
Der Druck muss daher ein „Potential“ haben, denn die kinetische Energie ist ja bekanntlich im Quadrat (v2^2 - v1^2) höher wie die Geschwindigkeiten sich vor (v1) und in der Engstelle (v2) unterscheiden. Weil die Energie daher nicht aus dem Massenimpuls kommen kann ist der statische Druck das Energiepotential der Wahl.
Eine Kraft (oder Druck) einem Potential gleichzusetzen ist ja auch sehr gewagt und leider ein Fehler. Statische Kräfte werden in der Mechanik nur virtuell modelliert, da sie quasi jegliche Größe haben können. Es braucht nur die entsprechende Gegenkraft.
Ein inkompressibles Fluid ist daher ein reines Kraftübertragssystem - wie bei alle hydraulischen Maschinen. Die Arbeit bzw. Energie leistet die Hydraulik-Pumpe nicht das Fluid.

Ein inkompressibles Fluid-System kann daher intern gar keine Energie besitzen. Ich kann daher auch keine „virtuelle Energie“ kurz mal ausleihen.

Schritt 3.) Da ein inkompressibles Fluid intern keine Energie besitzen kann ist zur Beschleunigung durch eine Engstelle ein absoluter Druckabfall nötig. Die Arbeit der Beschleunigung muss von außen zugeführt werden (einer Pumpe, Kolben etc.)

Schritt 4.) Und hier kommt der entscheidende Punkt: Nachdem nun das Fluid die Engstelle passiert hat und sich der Querschnitt wieder auf das ursprünglichen Durchmesser ansteigt, erwartet man ja gemäß der Energie- und Massenerhaltung eine Entschleunigung der Strömung und Rückgewinnung der kinetischen Energie zur Widerherstellung des Drucks. Aber genau das passiert nicht – und trotzdem ist eine schlüssige Lösung möglich, wie ich nachfolgend zeigen werde – Da wie in Schritt 2 erklärt Massenbeschleunigung ein unausgeglichenes statisches Kräfte(gesamt)System voraussetzt, muss dieser im System weiter bestehen bleiben. (anm. an dieser Stelle: statische Drucksonden messen einen Trägheitseffekt und nicht den realen (statischen) Druck. Habe ich auch ein Modell dazu)
Wie aber lässt sich damit eine Massen und Energieerhaltung herleiten, wenn doch die Strömungsgeschwindigkeit bei Massenerhaltung abfallen muss? Und hier liegt wieder ein Denkfehler. Wer sagt denn, dass sie es muss? Ja genau. Eine Entschleunigung der Strömung findet de facto nämlich nicht statt. Und trotzdem ist Massenerhaltung möglich. Nämlich durch Drehimpulserhaltung. Die kinetische Energie wird in einen Drehimpuls umgewandelt. So bewegen sich die einzelnen Teile immer noch mit derselben Geschwindigkeit weiter, jedoch nun um ein Attraktor-Potential, das sich mit alter Transportgeschwindigkeit (v1) wie vor der Engstelle fortbewegt. Das Phänomen nennt sich auch Turbulenz .



Mit diesem Modell kann damit folgendes mathematisch begründet weden:
  1. Die mathematische Entstehung von Turbulenz (bis dato ist ihre Ursache nicht erklärbar)
  2. Die Ursache von Chaos (dynamische Kräftesysteme lassen sich nur durch Zunahme der Unordnung ausgleichen. Dynamik hat damit den Gegenpol Entropiezunahme).
  3. Der einfache Energieerhaltungssatz (gemäß 1 Hauptsatz der Termodynamik) ist in fluiden nicht anwendbar. Es wird ein erweiterter Energieerhaltungssatz, analog 2. Hauptsatz der Thermodynamik benötigt, welcher eine Entropiezunahme benötigt.
  4. Jegliche Art von Widerstand (außer Festkörperreibung) ist damit begründet.
  5. (ver-)Schachtelung und Speicherung von kinetischer Energie in Subsysteme ist möglich (wird bis dato in keiner mir bekannten physikalischen Theorie in Betracht gezogen).
  6. In Kombination mit kompressiblen Fluiden bzw. Potentialfeldern lassen sich dualistische Effekte (wie in der Quantenmechanik) nachweisen.
  7. Neue numerische Rechenverfahren, die um ein vielfaches effizienter sein können.
  8. Weitere Chaostheoretische und Quantenmechanische Zusammenhänge...

Diese hier genannten Punkte 1-6 sind bis dato noch nicht in dem Video-Podcast zu finden. An diesen arbeite ich gerade anhand verschiedenster Modelle und Simulationen, die derzeit in Produktion sind.

Geändert von freshNfunky (Gestern um 22:47 Uhr)
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  #4  
Alt Gestern, 15:19
Benutzerbild von JoAx
JoAx JoAx ist offline
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Standard AW: Fraktale Aerodynamik - Eine neue Theorie zur Beschreibung des Mythos der Strömung

Hi Felix, willkommen!

Ich habe drei erste Videos von dir angeschaut, und bevor du weiter machst, würde ich gerne zurück, auf Schritt 0 gehen.

Was ist deine Motivation? Habe ich es richtig verstanden, dass dir der Umstand nicht gefällt, dass es für diese Aufgabe keine analytischen Lösungen gibt, und man darauf angewiesen ist, rechenintensive Simulationen zu erstellen?
__________________
Gruß, Johann
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Eine korrekt gestellte Frage beinhaltet zu 2/3 die Antwort.
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E0 = mc²
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  #5  
Alt Gestern, 19:19
Bernhard Bernhard ist offline
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Standard AW: Fraktale Aerodynamik - Eine neue Theorie zur Beschreibung des Mythos der Strömung

Zitat:
Zitat von freshNfunky Beitrag anzeigen
Schritt 1.) Zunächst gehen wir mal von einem Fluid aus, das aus der Ruhe heraus beschleunigt wird. So stellt sich die Frage: wie aber kann es innerhalb eines statischen Kräftesystems Bereiche mit niedriger statischer Kraft geben – nur weil das Fluidsystem irgendwo einen geringeren Querschnitt aufweist?
Eine brauchbare Erklärung liefert ein konstanter Massenstrom an jedem senkrechten Schnitt im Bild. Daraus folgt bei näherungsweise konstanter Dichte ein konstanter Volumenstrom und daraus dann die erhöhte Geschwindigkeit in der Engstelle.
__________________
Freundliche Grüße, B.
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  #6  
Alt Gestern, 21:42
freshNfunky freshNfunky ist offline
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Beiträge: 4
Standard AW: Fraktale Aerodynamik - Eine neue Theorie zur Beschreibung des Mythos der Strömung

Zitat:
Zitat von JoAx Beitrag anzeigen
Hi Felix, willkommen!

Ich habe drei erste Videos von dir angeschaut, und bevor du weiter machst, würde ich gerne zurück, auf Schritt 0 gehen.

Was ist deine Motivation? Habe ich es richtig verstanden, dass dir der Umstand nicht gefällt, dass es für diese Aufgabe keine analytischen Lösungen gibt, und man darauf angewiesen ist, rechenintensive Simulationen zu erstellen?
Hi JoAx,

nein, das Problem ist auch lösbar. und zwar indem man die nichtdivergenten Grenzfälle in der Lösung sucht. Das wird auch Teil dieses Modells sein (zu einenm späteren Zeitpunkt), denn Fraktale sind nicht divergierende Lösungen in numerischen Rechnungen - deshalb habe ich das Modell auch so genannt.

An dieser Stelle möchte ich einmal berechtigt hinterfragen: Wo stehen wir denn heute eigentlich in der Strömungsphysik:
  • wir wissen nicht wie ein Flugzeug wirklich fliegt. Die Frage des dynamischen Auftriebs wurde bis heute nicht vollständig geklärt. Aktuelle Modelle erzeugen teilweise nicht einmal einen Auftrieb.
  • wir können uns die Ursache von Turbulenz bis heute nicht erklären, da bisherige Modelle sie als Lösung nicht bedingen.
  • Strömung numerisch zu berechnen basiert auf Modellen, die bis heute unbewiesen sind und dessen Beweis für eines der knapp 10 Millenium Problemen ausgeschrieben ist.
  • Die Gleichungen präzise zu lösen ist mit erheblichem Rechenaufwand verbunden, so dass die meisten Modelle mit vereinfachten Modellen arbeiten (LES, RANS, und wie sie alle heißen)
  • ein großer Teil der Numerik und der Chaostheorie ist noch weitestgehend unerforscht. wir können Systeme in denen drei eigenständige Körper miteinander interagieren bereits nicht mehr berechnen. Darüber hinaus helfen uns nur die statistischen Methoden...
  • und die Liste ist hier bestimmt noch nicht zu Ende.

Wenn also jemand bei fast Null steht, dann müsste man demütig sagen: die gesamte Strömungsphysik.

Unter diesem Aspekt stellt sich nun die Frage: was ist meine Intention? ich denke sie ist damit ablesbar. In dem vorhergehenden Posting habe ich zudem in acht Punkten erwähnt die damit lösbar sind. Wenn das mal nicht eine solide Ausgangsbasis ist...

Im weiteren Verlauf der Veröffentlichung dieses Podcasts werde ich zeigen, dass ich mit dem Modell eine plausible Antwort auf all die offenen Punkte oben eine Antwort geben kann.

Folgendes mag vllt. etwas überheblich klingen: Wir meinen ja gern dass 99% der Physik bereits geklärt ist und dass das letze bisschen zur einheitlichen Lösung der Welt in der Welt des Kleinsten, der Elementarteilchenphysik zu finden ist. Dabei drängen sich ungeachtet gravierende Lücken bei der Makrophysik wie im Beispiel der Strömungsmechanik auf, die anscheinend keinen stören.

Dabei hat eine Lösung dessen das Potential die Physik ähnlich disruptiv auf den Kopf zu stellen wie es einst 'neue' Theorien wie die Quantenmechanik oder die Relativitätstheorie taten...

Ich bin mir sicher dass das Ziel in nicht mehr allzu weiter Ferne liegt. Ich muß die Puzzlestücke eigentlich nur noch zusammen setzen...

P.S.: ich habe lange überlegt ob ich die Videos bereits an die große Glocke hängen soll. Eigentlich ist es noch (fast) zu früh. Ich habe mir aber gedacht. Besser nicht das licht unter den Scheffel stellen. Und Diskussionen helfen zudem an der richtigen Kommunikationsstrategie zu arbeiten, damit andere den Zugang dazu finden...
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  #7  
Alt Gestern, 22:44
freshNfunky freshNfunky ist offline
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Standard AW: Fraktale Aerodynamik - Eine neue Theorie zur Beschreibung des Mythos der Strömung

Zitat:
Zitat von Bernhard Beitrag anzeigen
Eine brauchbare Erklärung liefert ein konstanter Massenstrom an jedem senkrechten Schnitt im Bild. Daraus folgt bei näherungsweise konstanter Dichte ein konstanter Volumenstrom und daraus dann die erhöhte Geschwindigkeit in der Engstelle.
Hallo Bernhard,

wovon du hier sprichst ist die Volumen bzw. Massenerhaltung. Das ist ja völlig selbstverständlich und bildet ja die Grundlage für die Beschleunigung in einem Rohrsystem. Durch einen geringeren Querschnitt muß folglich die Strömung mit gleichem Volumen dann aber mit höherer Geschwindigkeit hindurch. Auch wenn ich es erst etwas weiter unten erwähne ist das von Anfang an Grundvorraussetzung all dieser Überlegungen.

Der Stein des Anstoßes ist jedoch vielmehr die VORRAUSSETZUNG der Beschleunigung: Seit Newton wissen wir, dass es keine Selbstverständlichkeit ist, dass Masse ihren Impuls ändert und dass eine Masse - aufgrund ihrer trägen Eigenschaft - dazu gezwungen werden muß!
Wenn also eine Masse in ihrer Trägheit verändert werden soll, dann ist dafür eine zusätzliche Kraft notwendig.
Ein Potential ist in der Lage Massen zu spontaner Beschleunigung zu verhelfen wie z.B. das Gravitationspotential. Sprich es wirkt eine zusätzliche Kraft ohne (uns aktuell bekannte) Gegenkraft die den Körper zur Trägheitsänderung verhilft.
In inkompressiblen Fluiden kann ich jedoch nicht auf eine solche Hilfe hoffen. die Änderung der Trägkeit geschieht allein durch Impulserhaltung / bzw. Impulsaustausch. Finite Elemente die Kräfte austauschen. Simple technische Mechanik.

Damit sich aber der Impuls einer Masse ändern kann muß eine Kraft für einen gewissen Zeitraum (Impuls = Kraft * Zeit) auf die Masse wirken können, welche nicht durch eine gleichgroße Gegenkraft ausgeglichen wird (=Dynamik).

Und hier sind wir wieder bei den Voraussetzungen (von oben): es existiert in einem Strömungssystem der Marke 'Potentialtheorie' in dem der statische Druck bei gleichem Querschnitt stets als konstant angesehen wird, keine Voraussetzung dass es zu einem Druckgefälle unterhalb dieses Druckniveaus kommen kann, weil das die Gesetze der Statik nicht zulassen.

Dass Münchhausen sich nicht selbst am Zopf aus dem Sumpf ziehen kann ist jedem klar.
Dass eine Masse sich nicht selbst beschleunigen kann, scheint jedoch bei Fluiden keinen zu stören. Jedoch behauptet die Potentialtheorie genau das.

Wundere mich immer wieder, warum mir an dieser Stelle keiner folgen kann...
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  #8  
Alt Heute, 00:02
Bernhard Bernhard ist offline
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Standard AW: Fraktale Aerodynamik - Eine neue Theorie zur Beschreibung des Mythos der Strömung

Hallo freshNfunky,

Zitat:
Zitat von freshNfunky Beitrag anzeigen
wovon du hier sprichst ist die Volumen bzw. Massenerhaltung. Das ist ja völlig selbstverständlich
man kann es auch Venturi-Effekt nennen.

Zitat:
Der Stein des Anstoßes ist jedoch vielmehr die VORRAUSSETZUNG der Beschleunigung: Seit Newton wissen wir, dass es keine Selbstverständlichkeit ist, dass Masse ihren Impuls ändert und dass eine Masse - aufgrund ihrer trägen Eigenschaft - dazu gezwungen werden muß!
Und das wäre dann der Bernoulli-Effekt. Ich sehe noch nicht, wo diese Erklärung unvollständig ist.
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Freundliche Grüße, B.
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  #9  
Alt Heute, 15:43
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JoAx JoAx ist offline
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Standard AW: Fraktale Aerodynamik - Eine neue Theorie zur Beschreibung des Mythos der Strömung

Felix, ich weiss ehrlich gesagt nicht, wo ich anfangen soll.

Du scheinst mir so viele Missverständnisse und falsche Vorurteile über die Physik und deren "Instrumente", "Größen", ... zu haben, dass es für mich aktuell keinen Sinn macht deine "Theorie" zu diskutieren. Dass du offenbar auch vieles weisst (oder vom vielen gehört hast), macht das nicht wett. Erst muss man die Lücken schließen.

Hier ein Beispiel. Du erwähnst zwar das drei Körper Problem:

Zitat:
Zitat von freshNfunky Beitrag anzeigen
Wir können Systeme in denen drei eigenständige Körper miteinander interagieren bereits nicht mehr berechnen.
dir scheint aber nicht klar zu sein, dass das kein Punkt ist, an dem man sich nur ordentlich bemühen mus, um es zu lösen. Und "nicht berechnen können" bezieht sich auf ganz konkrete Art der Berechnung - analytische Lösung. Es ist bewiesen, dass das Problem so prinzipiell nicht lösbar ist.

Weiter - dass wir hin und wieder (in angewandter Physik sogar wohl meistens) auf "vereinfachte Modelle" mit eingeschränktem Gültigkeitsbereich zurückgreifen müssen, ist der Komplexität der Problemstellungen geschuldet. Es ist ein verdammter Irrtum zu glauben, dass ein beliebig komplexes Verhalten beliebig simple (analytische) Lösung haben muss.

Wenn du die Hydrodynamik exakt behandeln willst, dann musst du weg von der Vorstellung, dass Flüssigkeiten/Gase kontinuirliche Medien sind und ihren atomistischen/molekularen Aufbau berücksichtigen. Sprich - das Verhalten eines jeden einzelnen Moleküls/Atoms berechnen. (Wird das nicht, annährend, in den Simulationen bereits gemacht?) Wenn du das nicht tuest, dann ist deine "Theorie" auch nur ein vereinfachtes Modell. Im besten Falle.

Bis hier hin, vorerst.
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Gruß, Johann
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Eine korrekt gestellte Frage beinhaltet zu 2/3 die Antwort.
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