Schleppversuche an künstlichen, Luft haltenden Oberflächen zur Reibungsreduktion am Schiff (original) (raw)

Mikrofluidik, Bionik, funktionale Oberflächen, Schleppversuch microfluidics, biomimetics, functional surfaces, towing experiment Zusammenfassung In verschiedenen Messungen an unter Wasser Luft haltenden Oberflächen konnte durch die µPIV-Technik gezeigt werden, dass sich das Wasser am Übergang zur Luftschicht mit einer Geschwindigkeit deutlich größer Null bewegt (Brede 2008, Melskotte 2012). Dieser Eigenschaft wird makroskopisch die Fähigkeit zugesprochen, die Reibung zwischen Wassers und der Oberfläche deutlich zu reduzieren. Bisher konnte für eine Abschätzung der Reibungsreduktion nur der Geschwindigkeitsgradient in direkter Nähe zur Luftschicht und die Gleitgeschwindigkeit des Wassers an der Luftschicht herangezogen werden. Nun konnten erstmals die Eigenschaften künstlicher, Luft haltender Oberflächen in einem Schleppversuch in Frischwasser auf die reibungsreduzierende Wirkung untersucht werden. Herzstück der Versuchsanlage sind zwei über ein Joch verbundene NACA-Flügelprofile mit jeweils ca. 0,5 m² nutzbarer Fläche. Die Schleppversuche finden an einem mit Linearmotoren getriebenem Schleppwagen am Lehrstuhl Strömungsmechanik der Universität Rostock statt. Die Messungen ergaben, dass durch die Beschichtung eines Versuchsprofils mit einer künstlichen, Luft haltenden Oberfläche, die Reibung des Profils im Wasser um rund 31 % gesenkt werden kann.