Diskussion:Höhlenwind
Strömungsphysik
Bearbeiten1. Modell einer horizontalen Röhre:
Lang im Vergleich zum Querschnitt.
Außen kann an den Portalen ein unterschiedlicher statischer Luftdruck anliegen. (Großwetterlage, Trennwirkung eines Bergkamms)
An einem Portal ankommender Wind treibt via Staudruck.
Im Tunnel wirkt Strömungsreibung laminar/turbulent gegen die Strömungsrichtung.
Änderung von Feuchte (Gehalt an Wasser, dampfförmig und als Nebeltröpfchen) und Temperatur der Luft während sie durchstreicht oder steht.
2. Modell einer schrägen Röhre:
Hier kommt dazu die aerostatische Druckwirkung der vertikalen Luftsäule (Vertikalkomponente längs der Röhre) im Tunnel gegenüber der Luftsäule draussen. Drinnen und draussen können unterschiedliche Temperaturen und Feuchten, also Dichteunterschiede vorliegen.
3. Die Sache wird noch komplexer, wenn der Tunnel vertikal einen inversen Siphon bildet.
4. Horizontal betrachtet können die Portalöffnungen auch nicht in diametral gegenläufige Richtungen weisen und die Winde im Freien dort nicht die selbe Himmelsrichtung haben, also komplizierter an den Portalen stauen oder saugen.
Tunnel können in Schleifen verlaufen und Fenster und Lüftungsschächte aufweisen.
Fahrzeugverkehr oder durchfließendes Wasser (etwa in Stollen zu Kraftwerk mit freiem Wasserspiegel und darüber einem Luftraum) kann die Luft antreiben.
Die naturgetriebene Durchlüftung eines Tunnels kann heute, wenn Wetter- und Berganalysen vorausgehen, wohl gut modelliert werden. Es kann sein, dass der Tunneldesign davon mitbestimmt wird. Alle längeren Tunnel haben motorgetriebene Belüftung, die bei Bedarf in eine geeignete der zwei möglichen Richtungen mit dosierter Leistung antreibt. Modern sind Querlüftungen mit Zu- und Abfuhr über zwei Lüftungskanäle nebeneinander über einer Zwischendecke des Tunnels.
Höhlen können komplexer als menschgemachte Tunnel sein und einen teilweise unbekannten Verlauf haben.