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Der Duschvorhang klebt beim Duschen am Körper: Warum?

Ein Wissenschaftler analysiert den Duschvorhang-Effekt. Fragestellung ist: Warum klebt der Duschvorhang am Körper. David S., Assistenzprofessor an der University of Massachusetts Amherst, gibt folgende Erklärung.

 

Vielleicht ist es Ihnen heute Morgen passiert: Sie sind in die Dusche gegangen und der Duschvorhang hat sich in Ihre Richtung bewegt. Er wollte Sie zu verschlingen. Ich habe vor kurzem eine neue Erklärung für dieses häufige Phänomen mit dem Duschvorhang.

Duschvorhang-Forschung: Duschvorhang klebt wegen Wasserstrahl?

Als Assistenzprofessorin im Fachbereich Maschinenbau und Wirtschaftsingenieurwesen forsche ich nach diversen Sprays. Typischerweise verwenden wir die Sprühsimulationen bzw. Wasserstrahl -Simulation. Grund ist bessere Diesel- und Flugzeugtriebwerke zu entwerfen. Die gleiche Analyse gilt jedoch auch für eine gewöhnliche Dusche mit Duschvorhang. Die Dusche ist schließlich nur ein großer Wasserstrahl. Nun will ich herausfinden warum der Duschvorhang klebt.

Erklärungen betreffend des klebenden Duschvorhangs

Bislang waren die Erklärungen für die Bewegungen des Duschvorhangs und des klebens am Körper in der Badewanne oder der Dusche theoretisch. Es war die Meinung einer Person gegen die einer anderen. Wobei die meisten Ideen auf den Bernoulli-Effekt beruhen. Oder auf den so genannten Tarierung-Effekte zurückgehen. Der Bernoulli-Effekt ist das Prinzip, wie die Flügel eines Flugzeugs Auftrieb erzeugen. Es besagt, dass eine Flüssigkeit beschleunigt, wenn der Druck sinkt. Aber der Bernoulli-Effekt basiert auf einem Gleichgewicht zwischen Druckkräften und Beschleunigung. Und lässt das Vorhandensein von Tröpfchen nicht zu. Nach meinen Berechnungen ist sie auch nicht für die Durchbiegung des Duschvorhangs verantwortlich.

Die Auftriebs-Theorie des Duschvorhangs

Die Auftriebs-Theorie geht davon aus, dass die heiße Dusche die Temperatur der Luft ansteigen lässt. Zudem die Dichte verringert. In diesem Fall ist der Druck auf der Duschseite des Duschvorhangs niedriger. Als der Druck auf der Außenseite in gleicher Höhe vom Boden. Wodurch sich der Duschvorhang in Richtung des niedrigeren Drucks bewegt. Das Problem mit dieser Erklärung ist, dass der Duschvorhang meist aus textil auch nach innen in Richtung einer kalten Dusche saugt.

 

Untersuchung der Luftströme am Duschvorhang

Eine moderne Methode zur Untersuchung von Strömungsproblemen ist die Verwendung von Computern. Um grundlegenden Gleichungen der Fluidbewegung und betreffend des Duschvorhangs zu lösen. Diese Gleichungen basieren auf der Erhaltung von Masse und Impuls. Aufgrund der Grenzen der endlichen Rechnerleistung. Und der aktuellen Mathematik kann der Lösungsprozess jedoch schwierig und zeitaufwändig sein. Auch Sprühsimulationen sind eine besonders schwierige Herausforderung (wie dieser Duschvorhang Effekt). Da sie zwei verschiedene Phasen von Wasser beinhalten: Flüssigkeit und Gas.
Um das Problem mit dem Duschvorhang zu lösen, habe ich Software von Fluent Inc. Verwendet. Ich war in der Lage, die Auswirkungen der Tropfen, die sich auflösen, mit einzubeziehen. Noch wichtiger ist, dass die neuen Spray-Modelle die Verzerrungen der Tröpfchen erfasse. Des Weiteren dazu neigen, den Luftwiderstand zu erhöhen. Dieser Widerstand ist die Kraft zwischen der Luft und dem Wasser die der Luft Bewegung verleiht. Dies verlangsamt die Wassertröpfchen.

Berechnung des Dusch-Modells in der Dusche

Für die Berechnung entwarf ich ein Modell einer typischen Dusche. Teilte den Duschbereich in 50.000 winzige Zellen auf. Die Badewanne, der Duschkopf, Duschvorhangringe, die Duschvorhangstange und der Raum außerhalb der Dusche waren alle enthalten. Ich habe die modifizierte Fluent-Software zwei Wochen lang abends und am Wochenende laufen lassen. Die Simulation ergab 30 Sekunden tatsächliche Duschzeit in der Badewanne.

 

Die Simulation mit dem Duschvorhang

Als die Simulation abgeschlossen war, zeigte sich, dass das Spray einen Wirbel trieb. Das Zentrum dieses Wirbels, ist wie ein Tiefdruckgebiet. Dieser Niederdruckbereich ist es, der den Duschvorhang aus textil einzieht. Der Wirbel dreht sich um eine Achse. Sie ist senkrecht zum Duschvorhang. Es ist ein bisschen wie ein Tornadp. Aber im Gegensatz zu einem Tornado stirbt dieser Wirbel nicht. Grund ist der kontinuierliche Duschvorgang. Die Kräfte, die durch diesen Luftstrom erzeugt werden, sind ziemlich schwach. Jedoch reichen sie auch um den Duschvorhang nach innen zu ziehen.

Der beste Weg um den Duschvorhang zu befestigen, damit er nicht klebt

Was ist der beste Weg, um den Duschvorhang vor dem Kleben zu schützen? Da die Kraft ziemlich schwach ist, ist es am einfachsten, Gewichte oder Magnete zu verwenden. Magnete sind eine sehr smarte Lösung. Und sichert das der Duschvorhang nicht mehr am Körper klebt.

 

Hier unsere Lösung für dich, damit der Duschvorhang nicht mehr an deinem Körper klebt.

Zum Duschvorhang-Magneten

 

Quelle: https://www.scientificamerican.com/articles/why-does-the-shower-curtain/; Abgerufen am 12.03.2018


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